Brevet FR2565349A1 — publié le 19851206

La présente invention concerne des procédés et appa- reils utilisés pour la mise en oeuvre en continu de réac- tions chimiques et biologiques. Plus particulièrement, la présente invention concerne la construction et l'utilisation (le réacteurs (tels que des bioréacteurs) en relation avec des réactions chimiques et biologiques. Par suite de l'augmentation considérable des connais- sances concernant les réactions biologiques au cours des dernières années, et également du fait que de grands perfec- tionnements ont été apportés aux techniques d'isolation de composés enzymatiques particuliers, des espoirs industriels substantiels ont été fondés sur les réactions biochimiques pour obtenir des produits biochimiques voulus. Les réactions utilisant des matériaux biologiques sont habituellement mises en oeuvre dans des récipients pour réaction, généralement connus sous le nom de "bioréacteurs". Le type le plus simple de bioréacteur n'est rien de plus qu'un bac dans lequel est introduit le matériau biologique, tel qu'un microorganisme ou un enzyme, On comprendra que l'utilisation d'un bac, comme bio- réacteur, implique une mise en oeuvre discontinue, ce qui donne une production intermittente de produits. De même, du fait que les produits de la réaction qui se forment dans les premiers stades du cycle de préparation restent dans le bac durant tout le cycle de préparation par charges successives, il n'est pas inhabituel que les produits attendus se dégradent ou subissent des réactions supplémentaires nuisi- bles. En outre, ce type de bioréacteur à fonctionnement discontinu, n'offre que très peu de maîtrise sur les paramètres de la réaction autres que les paramètres grossiers tels que la température. Bien qu'un bioréacteur du type bac convienne pour quel- ques réactions biologiques, de nombreuses réactions sont effectuées dans des bioréacteurs mis au point récemment, en raison des problèmes précités, lesdits bioréacteurs récents étant constitués d'une colonne garnie de perles de verre. Dans un tel bioréacteur à "colonne garnie", les perles de verre sont tout d'abord traitées de telle sorte que leur surface soit revêtue avec un film mince d'une substance organique qui attire et fixe le matériau biologique à faire réagir; divers silanes et oléfines sont souvent utilisés à cette fin. On fait ensuite passer une solution contenant le matériau biologique au travers de la colonne, de sorte que le matériau biologique se fixe sur le revêtement organique des perles de verre et est donc maintenu dans la colonne. Enfin, une solution contenant des réactifs est introduite dans la colonne, et les produits résultants ainsi que les réactifs n'ayant pas réagis sont recueillis au bas de la colonne. Un avantage important d'un bioréacteur du type à colonne garnie par rapport au bioréacteur du type bac est que le type à colonne garnie est un système semi-continu qui offre une fourniture relativement plus constante en produits issus de la réaction que celle obtenue avec les bioréacteurs du type bac. Un autre avantage des bioréacteurs du type à colonne garnie est que la taille des perles de verre et le débit d'écoulement de la solution peuvent être réglés pour maîtriser la réaction se produisant dans la colonne. En outre, du faitque les produits de la réaction sont continuellement enlevés du système, la possibilité de survenue d'une dégradation ou de réactions nuisibles est réduite de manière significative par rapport aux bio- réacteurs du type bac. Tout en étant de beaucoup supérieur au bioréacteur de type bac, un bioréacteur de type à colonne garnie n'offre que peu de maîtrise à l'égard de nombreux paramètres de réaction, en particulier au sîte de la réaction, car la vitesse de réaction est limitée fondamentalement par la diffusion. De plus, du fait que seules les surfaces des -3- perles sont revêtues de matériau biologique, il y a beaucoup d'espaces inutilisés dans la colonne; par suite, il est généralement nécessaire d'utiliser de très grandes colonnes. En outre, bien que les produits et les réactifs n'ayant pas réagis soient continuellement enlevés du système à colonne, ce qui réduit de manière significative l'importance des réactions secondaires nuisibles par rapport à ce que l'on observe dans un bioréacteur de type bac, une certaine quantité de produit se forme au voisinage du point d'entrée de la colonne et doit donc parcourir substantiellement toute la longueur de la colonne avant de sortir du système. Ainsi, il existe toujours une possibilité de dégradation significa- tive et de réactions secondaires nuisibles. Un autre problème se posant lorsque l'on utilise des colonnes est qu'il est difficile de nettoyer et de stériliser la colonne et les perles entre les utilisations; c'est une tâche fastidieuse et longue de dégarnir la colonne, d'en nettoyer les constituants et de regarnir la colonne entre les utilisations. Un autre réacteur récemment mis au point comprend l'utilisation de feuilles minces microporeuses d'un matériau poly(chlorure de vinyle)-silice (PVC-silice) qui sont placées à l'intérieur du réacteur, de telle sorte que la solution réactionnelle s'écoule au travers des feuilles microporeuses. Différents produits chimiques et enzymes sont capables de se lier sur des sites actifs (attribués à la présence de silice) à l'intérieur de la matrice poreuse de ces feuilles. Cependant, l'utilisation des feuilles PVC-silice dans un bioréacteur présente également des inconvénients signifi- catifs. Par exemple, la vitesse de diffusion du fluide au travers d'une membrane en PVC-silice microporeuse est inversement proportionnelle à l'épaisseur de la membrane. Par suite, pour être adapté à un débit élevé en volume, il est extrêmement avantageux de travailler avec une membrane très mince. Cependant, il est rare que des volumes acceptables de fluide diffusent au travers d'une membrane - 4 - même très mince sans application de pression comme force d'entraînement. Habituellement, il est nécessaire d'appli- quer une pression substantielle pour faire passer des volumes acceptables de fluide au travers de telles membra- nes. Malheureusement, l'utilisation de fortes pressions appliquées sur une membrane en PVC-silice très mince se traduit par une contrainte substantielle sur la membrane qui entraîne la dégradation ou la déformation de cette dernière. La déformation aboutit à l'augmentation effective de la taille des pores dans certains emplacements, ce qui permet à des composants du fluide surdimensionnés de traverser néanmoins la membrane et à réduire la taille des pores en d'autres emplacements, ce qui aboutit à arrêter des composants du fluide qui devraient normalement passer au travers de la membrane. Fréquemment, l'épaisseur de la membrane doit être substantiellement augmentée pour que la membrane soit capable de résister à la contrainte considéra- ble que lui fait subir le fluide sous pression. On entre alors dans un cercle vicieux puisqu'en épaississant la membrane on réduit le débit de traversée, et on a donc alors besoin de pressions supérieures. Par suite, on doit faire un compromis qui est loin d'être optimal entre les pressions utilisées pour entraîner le fluide au travers de la membrane, et l'épaisseur de la membrane. - Les membranes formées de matériaux tels que les poly- sulfones -et le polypropylène ont également été utilisées comme matériaux de matrice dans les bioréacteurs. En plus des problèmes similaires à ceux décrits ci-dessus, les bioréacteurs utilisant des membranes formées à partir de ces matériaux ont posé des problèmes que l'on connaît sous' le nom de "libération de cellule" par suite de la déformabilité du matériau sous la pression qui se crée simplement par suite de la croissance cellulaire. Un autre bioréacteur du type à membrane poreuse qui a été utilisé est pourvu d'une membrane céramique et non pas en matériau PVC-silice. Un avantage de l'utilisation d'une membrane céramique est qu'elle est moins sujette à la déformation qu'une membrane PVC-silice ou qu'une membrane en matériau polysulfone ou polypropylène. Cependant, une membrane céramique reste sujette à la dégradation sous des pressions élevées si la membrane est trop mince; par suite, il reste nécessaire de faire un compromis entre les pressions utilisées pour entraîner le fluide au travers de la membrane, et l'épaisseur de la membrane. Une autre difficulté rencontrée lorsque l'on utilise des feuilles de membrane est due au fait que, par suite de la dynamique des fluides, l'écoulement au centre de la feuille est significativement plus rapide que l'écoulement au voisinage des bordures de la feuille. Par suite, lorsque la feuille est utilisée comme matrice support pour un matériau chimique ou biologique devant être utilisé pour effectuer une réaction voulue, l'écoulement de la solution réactionnelle au travers du matériau chimique ou biologique sera beaucoup plus important dans certaines zones de la membrane que dans d'autres. Du fait que la vitesse d'écoulement est un facteur important et déterminant pour la vitesse de réaction et pour l'efficacité de la réaction, cette différence de vitesse d'écoulement de place en place dans la membrane peut avoir un effet nuisible substantiel sur l'efficacité du système réactionnel. Une autre difficulté que l'on rencontre quelquefois lorsque l'on utilise des membranes microporeuses est que l'utilisation de fortes pressions peut être parfois nuisible à certains composants fluides. Par exemple, des pressions élevées peuvent être extrêmement nuisibles à certains composants cellulaires qui peuvent être utilisés pour effectuer des réactions biologiques. De même, l'utilisation de pressions élevées peut entraîner la séparation des maté- riaux chimiques ou biologiques fixés sur les pores du matériau et leur entraînement avec la solution réactionnel- le. Ainsi, dans certains cas, l'utilisation d'une membrane classique PVCsilice ou d'une membrane céramique demande l'utilisation de pressions relativement basses, ce qui - 6 -349 correspond à des débits relativement faibles. Cependant, en raison de la souplesse du matériau PVC-silice, il n'est pas toujours possible de réaliser des membranes en PVC-silice suffisamment minces pour permettre des vitesses d'écoulement convenables sous de faibles pressions, tout en étant capable de conserver une taille de pore constante. Compte-tenu de ce qui précède, on comprendra que l'on apporterait un progrès substantiel en réalisant un bioréac- teur amélioré qui serait capable de permettre une maîtrise accrue des paramètres de réaction. Il serait également très souhaitable d'apporter un nouveau bioréacteur qui permette de recueillir les produits de réaction à l'état séparé des réactifs et des produits secondaires indésirables, et qui réduise au minimum les réactions secondaires nuisibles. En outre, il serait également très souhaitable d'apporter un nouveau bioréacteur qui pourrait être facilement nettoyé et stérilisé en vue de sa ré-utilisation. Un tel bioréacteur est présentement décrit et revendiqué. La présente invention concerne des procédés et appa- reils nouveaux pour la mise en oeuvre de réactions chimiques et biologiques. L'appareil selon l'invention comprend un bioréacteur comprenant un élément formant matrice céramique réalisé à partir d'un matériau poreux. On fait en sorte qu'un matériau chimique ou biologique capable d'effectuer une réaction voulue vienne se fixer dans les pores de l'élément formant matrice céramique poreuse, et l'on fait passer une solution de réactifs au travers de l'élément à une vitesse contrôlée. Les réactifs n'ayant pas réagis et les produits sont ensuite récupérés. Dans une forme d'exécution de l'invention, l'élément formant matrice céramique est de forme générale tubulaire, il est construit de manière à avoir sur toute sa longueur une porosité uniforme, et il présente un alésage dans lequel la solution réactionnelle est introduite dans l'élément formant matrice céramique sous pression. Une partie de la solution réactionnelle passe au travers de l'élément formant matrice céramique o elle réagit avec le matériau chimique - 7 - ou biologique qui est fixé dans les pores de ladite matrice. Les réactifs n'ayant pas réagi et les produits de la réaction sont recueillis à l'extérieur de la matrice. D'autres formes d'exécution préférées comportent l'uti- lisation de couches multiples de matériaux formant matrice céramique ayant des porosités différentes, et peut-être des épaisseurs différentes, de façon à filtrer sélectivement divers composants de la solution. L'utilisation de couches multiples peut être faite pour réduire au minimum la dégradation et les réactions secondaires nuisibles et on peut y avoir recours pour effectuer une séparation au moins partielle des divers composants de la solution réactionnelle lorsque la réaction est terminée. L'utilisation d'une très petite taille de pore dans la formation de l'élément formant matrice céramique offre des surfaces spécifiques extrêment grandes pour fixer le matériau réactif chimique ou biologique. En conséquence, il est possible d'utiliser des bioréacteurs de forme tubulaire à diamètre relativement étroit de sorte que la solution réactionnelle ne passe qu'au travers d'une épaisseur relativement étroite de matrice depuis le point o les réactifs pénètrent dans la matrice jusqu'au point o les produits sortent de la matrice. Par suite, les produits réactionnels restent dans la matrice pendant un temps de séjour relativement court. Par suite encore, le temps de séjour est relativement constant, quel que soit l'endroit o la réaction se déroule le long de la matrice tubulaire, ce qui minimise la dégradation et les réactions secondaires nuisibles et offre également une maîtrise remarquable sur les paramètres, vitesses et conditions de la réaction. L'utilisation d'un élément formant matrice en céramique est extrêmement avantageuse car la céramique est stable sur le plan thermique, chimique et mécanique. En outre, en faisant circuler à l'envers un solvant convenable dans le système, l'élément formant matrice peut être facilement nettoyé. L'élément formant matrice céramique peut ensuite être stérilisé en vue de sa ré-utilisation. - 8 -2 565349 La présente invention a donc pour but principal d'ap- porter des procédés et un appareil pour la mise en oeuvre de réactions chimiques et biologiques d'une manière qui permette une meilleure maîtrise des paramètres de la réac- tion, en particulier, de l'emplacement o la réaction se produit. L'invention a également pour but d'apporter des procé- dés et appareils pour la mise en oeuvre de réactions chimi- ques et biologiques d'une manière qui réduise au minimum les dégradations et réactions secondaires nuisibles des produits formes. La présente invention a encore pour objectif d'apporter des procédés et appareils permettant d'augmenter au maximum le rendement en produits issus de réactions chimiques et biologiques. La présente- invention a encore pour but d'apporter des procédés et appareils permettant de séparer des réactifs les produits issus des réactions chimiques et biologiques. Un autre but. de la présente invention est d'apporter un appareil pour la mise en oeuvre de réactions chimiques et biologiques qui puisse être facilement nettoyé et stérilisé entre utilisations successives. Ces buts et caractéristiques de la présente invention, et d'autres, ressortiront plus clairement de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 est un schéma montrant comment une paire de bioréacteurs fabriqués selon la présente invention peuvent être disposés dans un système de mise en oeuvre de réactions biochimiques, - la figure 2 est une vue en perspective partiellement éclatée d'une forme d'exécution préférée de bioréacteur selon la présente invention, une partie étant éclatée pour la commodité de l'illustration, - la figure 3 est une vue en coupe transversale prise selon la ligne 3-3 de la figure 2, - les figures 4, 5 et 6 montrent une coupe transversale - 9 - respectivement d'une deuxième, d'une troisième et d'une quatrième formes d'exécution d'éléments formant matrice de réacteur en céramique poreuse construites selon la présente invention, et - la figure 7 montre une coupe transversale d'une cinquième forme d'exécution de réacteur qui utilise une série d'éléments formant matrice en céramique poreuse montés en parallèle par rapport à la solution réactionnelle. La présente invention sera mieux comprise par référence aux dessins o les parties semblables sont désignées par des références semblables. La figure 1 est un schéma d'un système de réaction classique utilisant un bioréacteur construit selon la présente invention. Bien que la descrip- tion détaillée ci-après soit présentée en termes de réaction chimique utilisant des matériaux biologiques, on comprendra qu'elle est également applicable à d'autres types de réac- teurs chimiques utilisant une diversité de réacteurs diffé- rents. Ainsi, on comprendra que l'utilisation de termes tels que "bioréacteur" n'est pas destinée à limiter la portée de l'invention à la seule utilisation avec des matériaux biologiques et que ces termes sont utilisés à titre générique. Si l'on se réfère en particulier à la figure 1, on voit qu'une solution de réactifs 20 est introduite au travers d'une vanne 22a et d'une pompe 24a dans un bioréacteur 26a. Les réactifs n'ayant pas réagi sont enlevés du bioréacteur 26a selon la ligne 28a puis recyclés dans le bioréacteur via la pompe 24a. Les produits issus de la réaction et, dans la mesure o il y en a, les réactifs n'ayant pas réagi ainsi que différents sous-produits, sont extraits du bioréacteur selon la ligne 30a. Dans certaines applications de la présente invention, la solution soutirée du bioréacteur 26a selon la ligne 28a convient à une utilisation immédiate. Cependant, dans d'autres applications, il peut être nécessaire ou souhaita- ble de faire passer cette solution au travers d'un second bioréacteur 26b, comme on le voit à la figure 1. Dans ce - 10 - 2565349 cas, une vanne 22b et une pompe 24b sont avantageusement prévues pour remplir des fonctions similaires à celles de la vanne 22a et de la pompe 24a du bioréacteur 26a du premier étage de l'installation. Un cas pour lequel un second étage de bioréacteur peut être utilisé est celui pour lequel une première réaction se déroule dans le premier bioréacteur et une seconde réaction utilisant le produit issu du premier bioréacteur est effectuée dans un second bioréacteur. On comprendra que la solution quittant le second bioréacteur par la ligne 30b peut être encore amenée dans d'autres étages supplémentaires de bioréacteur si cela est nécessaire ou souhaitable pour une application donnée de la présente invention. Il peut être souhaitable, dans certains cas, d'utiliser des étages multiples de bioréacteurs lorsque les réactifs n'ayant pas réagi accompagnent les produits issus de la réaction qui sortent du premier étage de bioréacteur, augmentant ainsi la concentration en produits dans la solution finalement recueillie à la sortie du système. Une forme d'exécution spécifique d'un bioréacteur selon la présente invention est illustrée à la figure 2. A la figure 2, on voit que le bioréacteur comprend un élément 32 formant matrice de réacteur comportant un alésage 34 le traversant et dans lequel est fixé un connecteur 36 adapté à être réuni à une ligne d'alimentation en solution réaction- nelle (non représentée). Un second connecteur 38 est fixé à l'extrémité opposée de l'alésage 34 et il peut être utilisé pour recueillir la solution réactionnelle n'ayant pas réagi et l'acheminer vers une ligne d'évacuation (non représentée) pour un recyclage de la manière indiquée par la ligne 28a à la figure 1. L'élément 32 formant matrice est fixé fermement dans un manchon 40 étanche aux liquides qui peut être avanta- geusement pourvu d'un bouchon d'extrémité amovible 42. Comme cela sera indiqué avec davantage de détails ci-dessous, un connecteur de vidange 44 est prévu pour permettre l'élimina- tion de la solution recueillie dans le manchon 40. - I11 - L'élément 32 formant matrice est de préférence fait en un matériau céramique d'une manière telle que le matériau soit microporeux. On préfère les matériaux en céramique agglomérée pour la fabrication de l'élément formant matrice car ils offrent une grande stabilité mécanique telle qu'ils conservent leur intégrité pendant la manipulation et sous les pressions qui peuvent être rencontrées au cours de l'utilisation ainsi que d'autres opérations, telles que le nettoyage et la stérilisation. La façon de fabriquer des dispositifs en céramique poreuse qui, comme on l'indiquera ci-dessous peuvent comprendre des couches multiples de céramique ayant différentes porosités, est décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis no 550 746 déposée le 9 novembre 1983 et ayant pour titre "Apparatus and Methods For Therapeutic Aphoresis". Les informations relatives à la formation d'un support céramique poreux à grain grossier supportant une couche de filtration plus fine en matériau fritté à grain fin peuvent être trouvées dans le brevet français nO 2 502 508. Il est également important de noter que des matériaux céramiques agglomérés sont préférés pour l'utilisation dans l'élément formant matrice car ces matériaux sont inertes à l'égard de la plupart des réactifs chimiques et des matériaux biologiques et ils résistent également à la corrosion. En outre, les pores d'un élément formant matrice construit à partir d'un matériau céramique aggloméré, comme indiqué ci-dessus et dans la demande de brevet des Etats-Unis précitée, ont tendance à être asymétriques. L'utilisation de pores asymétriques évite le blocage des pores lorsque des réactifs chimiques ou des matériaux biologiques y sont fixés. Cette caractéristique facilite grandement le passage de fluides entraînés par pression, comme cela ressortira de la description ci-après. L'alumine et les silicates d'alumine sont les matériaux que l'on préfère pour construire l'élément 32 formant matrice en céramique poreuse du fait de la stabilité chimi- que de ces matériaux. Cependant, on peut utiliser une grande - 12 -2565349 variété d'autres matériaux céramiques pour la construction de l'élémept formant matrice microporeuse. Ainsi, on envisage que des éléments formant matrice convenables peuvent, selon les réactions chimiques ou biologiques particulières concernées, être construits à partir de l'un des divers oxydes, sous leur forme cristalline ou vitreuse, de l'aluminium, du silicium, du zirconium, du titane, du chrome et du magnésium, des carbures de silicium ou analogues; des nitrures (tels que le nitrure de silicium); ou de divers minéraux tels que la cordiérite, la mullite, etc. On peut également utiliser des mélanges ou des combinaisons d'un ou plusieurs composés précités dans certaines applications. Comme on le verra plus loin, la taille moyenne des pores doit généralement être comprise dans la gamme allant d'environ 0,01 micron à environ 50 microns, et de préférence dans la gamme allant d'environ 0,05 micron à environ 10 microns. La taille optimale dépend des matériaux et réactifs chimiques ou biologiques particuliers utilisés dans la réaction. L'utilisation d'un élément formant matrice ayant une taille 'de pore dans la gamme indiquée ci-dessus donne une membrane en céramique microporeuse convenant exception- nellement bien comme composant de bioréacteur pour de nombreuses réactions biologiques. Tout d'abord, l'élément formant matrice de réaction est de préférence préparé en vue de son traitement par un agent de fixation approprié; on connaît divers silanes et oléfines qui sont capables de fixer de nombreux matériaux biologiques utilisés dans des bioréactions courantes. Le traitement initial laisse une couche très mince de l'agent de fixation dans les pores de la matrice. Après que les pores de la matrice aient été prétraités de façon à contenir une fine couche de l'agent de fixation, on ajoute au système les matériaux chimiques ou biologiques appropriés (par exemple, dans le cas d'un bioréaction classique, des cellules entières ou lysées, des extraits cellulaires, des enzymes purifiés et produits analogues), de - 13 - telle sorte que les matériaux chimiques ou biologiques viennent se fixer dans les pores de la matrice. Des procédés de fixation de matériaux enzymatiques et de catalyseurs chimiques dans une matrice de céramique sont décrits dans les brevets US n 4 384 045 et 4 239 854. Dans sa forme la plus simple, la matrice de réacteur peut être construite de manière à avoir une taille de pores substantiellement uniforme sur toute sa longueur, étant ainsi isotropique le long de la voie d'écoulement du fluide, l'élément formant matrice de réacteur servant de support à grande surface spécifique pour le matériau chimique ou biologique. Cependant, comme indiqué plus loin, il sera très désirable, dans de nombreuses applications, de prévoir des couches multiples de matériaux céramiques, chaque couche ayant des tailles de pores différentes. L'utilisation de couches multiples de céramiques ayant des porosités dif- férentes donne un élément formant matrice anisotropique; le fait de prévoir un élément formant matrice anisotropique est une caractéristique très importante de la présente inven- tion. L'épaisseur de chaque couche peut également varier d'une couche à l'autre, selon le système de réaction spécifique. Si l'on se réfère maintenant à la figure 3, on voit un élément formant matrice de réacteur formé de deux couches 32a et 32b de matériau céramique microporeux. Dans la forme d'exécution de l'élément formant matrice céramique de la figure 3, la couche 32a est avantageusement adaptée à recevoir les matériaux chimiques ou biologiques dans ses pores, tandis que la couche 32b a une plus petite taille de pores, de sorte que les matériaux chimiques ou biologiques particuliers en cours d'utilisation ne peuvent la traverser. Cette configuration de matrice céramique garantit que les matériaux chimiques ou biologiques ne peuvent s'échapper de la couche 32a. Selon la réaction mis en oeuvre, il est parfois prati- que de sélectionner une taille de pores appropriée pour la couche 32b telle que les produits de la réaction passeront - 14 -'2565349 - 14 - au travers des pores de la couche 32b tandis que les réactifs seront incapables de passer. Cette configuration sert ainsi à séparer lesproduits. des réactifs et à potentialiser les réactions en retenant et en concentrant les réactifs dans la couche réactive 32a. Lorsqu'on utilise un élément formant matrice tubulaire tel qu'illustré en relation avec la forme d'exécution de réacteur représenté à la figure 2, la solution réactionnelle est avantageusement introduite dans l'alésage 34 sous une pression suffisante pour entraîner une quantité contrôlée de solution dans la matrice céramique poreuse 32. La maîtrise de la vitesse d'écoulement de la solution au travers de l'élément formant matrice de réacteur constitue une manière de maîtriser la vitesse de la réaction et l'efficacité de la réaction. L'augmentation de la pression d'entrée de la solution réactionnelle augmente le débit d'écoulement de la solution réactionnelle au travers de la matrice; inverse- ment, la réduction de la pression d'entrée de la solution réactionnelle réduit l'écoulement au travers de la matrice. Le réglage de l'épaisseur de l'élément formant matrice céramique est également important et déterminant pour la vitesse d'écoulement; à une pression d'entrée donnée pour la solution, la vitesse d'écoulement est inversement proportionnelle à l'épaisseur de l'élément formant matrice. Ainsi, lorsque l'on prévoit, dans l'élément formant matrice céramique, une ou plusieurs couches ayant des tailles de pores très petites, il est généralement avantageux de réduire au minimum l'épaisseur de ces couches. Selon la présente invention, des couches très minces de matériau céramique peuvent être utilisées car elles sont supportées structurellement par une couche poreuse voisine de l'élément formant matrice. Le nombre des pores dans l'élément formant matrice, qui commande la surface spécifique disponible pour la fixation des matériaux chimiques ou biologiques, agit également.sur la vitesse de réaction. De même, le diamètre des pores dans l'élément formant matrice joue sur la vitesse de réaction; - 15 - ainsi un petit diamètre a tendance à réduire l'écoulement de la solution réactionnelle au travers de la matrice. En outre, la taille des pores de la matrice affecte directement le rapport entre la quantité de solution réactionnelle et la quantité de matériau chimique ou biologique contenue dans l'élément formant matrice de réacteur; ce rapport est également déterminant pour la vitesse de réaction. Il ressort de ce qui précède que l'on peut exercer une grande maîtrise sur la vitesse de réaction en jouant sur la taille, le diamètre et le nombre des pores dans l'élément formant matrice céramique. Comme indiqué ci-dessus, la solution réactionnelle est pompée dans l'alésage 34 de l'élément formant matrice de réacteur sous une pression suffisant à provoquer un écoulement convenable de la solution réactionnelle dans la matrice pour que cette solution réagisse avec le matériau biologique fixé dans la matrice. Les produits, et dans quelques cas les réactifs n'ayant pas réagi, passent au travers des couches de matrice 32a et 32b et finalement émergent à la surface externe de l'élément formant matrice de bioréacteur; à ce niveau, les produits (et tous réactifs n'ayant pas réagi) sont recueillis dans le manchon 40. Comme indiqué ci-dessus, le manchon 40 est de préfé- rence fermé bien que l'on comprendra que cela n'est pas nécessaire; tout ce dont on a besoin est que le récipient serve à recueillir la solution émergeant de l'élément formant matrice de réacteur. La solution recueillie dans le manchon 40 est soutirée par la vidange 44 qui l'achemine dans des étages ultérieurs de réacteur ou vers une autre zone d'utilisation. Tandis que le fluide parcourt l'alésage 34, en raison de la différence de pression entre le fluide dans l'alésage et la pression dans le manchon 40, une partie du fluide s'écoule dans et au travers de l'élément formant matrice céramique. Ce type d'écoulement fluide décrit ci-dessus est généralement appelé "écoulement axialo-transversal". Un système à écoulement axialo-transversal est très avantageux - 16 - 2565349 pour certains systèmes de réaction. Par exemple, l'utilisa- tion d'un système à écoulement axialo-transversal tel qu'illustré aux figures 2 et 3 a tendance à aboutir au passage de quantité substantiellement égale de fluide dans l'élément formant matrice céramique virtuellement en n'im- porte quel point de la surface de l'alésage 34. En outre, l'écoulement de fluide sur la surface de l'alésage 34 contribue à déloger toute particule trop grande pour pénétrer dans les pores de l'élément formant matrice céramique. Egalement, dans les systèmes dans lesquels le fluide introduit dans l'alésage 34 contient des composants qui ne peuvent pénétrer dans l'élément formant matrice, l'utilisation d'un système à écoulement axialo-transversal empêche que ces composants se réunissent et se concentrent dans l'alésage. Cependant, la présente invention convient également aux cas dans lesquels on souhaite un "écoulement radial". Par exemple, le connecteur 38 pourrait être bouché de façon à empêcher que toute solution pompée dans l'alésage 34 ne puisse quitter le réacteur autrement qu'en passant au travers de l'élément formant matrice. La différence entre un système à écoulement axialo-transversal et un système à écoulement radial est que dans un système à écoulement radial, la seule sortie pour le fluide introduite dans le réacteur se fait depuis la région de collecte perméable à l'intérieur du manchon 40. En plus de la maîtrise remarquable des paramètres de la réaction rendue possible par le nouvel élément formant matrice céramique, ce dernier est également remarquablement facile à nettoyer en vue de sa ré-utilisation. Ainsi, l'élément formant matrice peut être facilement nettoyé par l'introduction d'un solvant convenable, sous pression, de façon à faire circuler le solvant dans la direction opposée à celle de l'écoulement du fluide dans les conditions normales d'utilisation. Cette circulation à l'envers dans l'élément formant matrice sert à déloger les matériaux en particules se trouvant dans les divers pores de l'élément - 17 - formant matrice et à débarrasser les pores de l'agent de fixation ainsi que du matériau chimique ou biologique fixé dans les pores de l'élément formant matrice. En raison de la stabilité thermique des matériaux céramiques, l'élément formant matrice peut ensuite être stérilisé à chaud (par exemple dans un autoclave) en vue de sa ré-utilisation. Une seconde forme d'exécution d'un élément formant matrice de réacteur en céramique poreuse entrant dans le cadre de la présente invention est illustrée à la figure 4. Cette forme d'exécution de l'élément formant matrice comprend trois couches 132a, 132b et 132c ayant des tailles de pores successivement décroissantes, un alésage 134 étant prévu au travers de la couche la plus interne 132a. La forme d'exécution de la figure 4 est utile dans les cas o le produit de réaction voulu est d'une taille plus petite que les réactifs (ou les sous-produits nuisibles). Une sélection appropriée de la taille des pores de la couche 132c donne une couche poreuse qui ne permet qu'au produit issu de la réaction de passer au travers de la couche de matrice 132c en vue de sa récupération éventuelle dans le récipient du bioréacteur (non représenté), les autres composants de la solution étant retenus dans la couche 132b. (Là encore on doit comprendre que bien que la figure 4 illustre le cas o les couches 132a, 132b et 132c ont des épaisseurs identi- ques, dans la pratique, ces couches peuvent avoir des épaisseurs très différentes). Une modification utile de la matrice de bioréacteur de la figure 4 est illustrée à la figure 5 qui montre la présence de lumières 135 dans la couche de matrice 132b. On doit comprendre que si l'on a représenté quatre lumières 135 à la figure 5, leur nombre peut être plus grand ou plus petit. Ces lumières peuvent être utilisées pour extraire la solution de la couche intermédiaire 132b de la forme d'exécution illustrée à la figure 5 qui se trouvent ainsi capables,en outre, de recueillir la solution émergeant de la couche la plus externe 132c. En variante, dans certaines applications, il peut être souhaitable d'introduire les - 18 -D2565349 - 18 - réactifs dans le système au travers des lumières 135. Lorsqu'on le désire, les lumières peuvent être elles-mêmes chemisées avec des couches minces (non représentées) de matériau céramique microporeux pour restreindre sélective- ment l'écoulement des composants du fluide entre les lumiè- res et la couche 132b de l'élément formant matrice. La souplesse de la présente invention sera appréciée en ce sens que, après la fixation du matériau chimique ou biologique dans la couche 132a de matrice la plus interne, il est possible d'introduire un matériau chimique ou biologique ayant une plus faible masse molaire dans les lumières 135 en vue de sa fixation dans la couche de matrice poreuse 132b. Cela est utile lorsque l'on désire effectuer une réaction secondaire mettant en jeu le produit issu de la réaction qui se déroule dans la couche de matrice 132a et qui est immédiatement acheminé à la couche 132b pour la réaction complémentaire. Cela est particulièrement avanta- geux lorsque le produit de la première réaction est instable ou lorsqu'il a tendance à subir des réactions secondaires indésirables. L'applicabilité de cette forme d'exécution à des réacteurs chimiques nécessitant la formation et l'utili- sation d'intermédiaires chimiques instables sera facilement comprise. La figure 6 montre encore une autre forme d'exécution d'un élément formant matrice de réacteur à trois couches construit selon la présente invention. A la figure 6, on peut voir que les couches de matrice 232a, 232b et 232c sont suffisamment écartées pour permettre à la solution d'être recueillie entre elles. La pression provenant de la solution réactionnelle introduite dans l'alésage 234 provoque le remplissage des espaces 237a et 237b avec la solution et son passage au travers de la couche externe suivante respective- ment 232b et 232c. Cette construction permet la mise en place (ou le remplacement facile) des membranes poreuses individuelles. Un avantage de cette forme d'exécution est qu'elle permet le remplacement des couches de matrice colmatées ou de couches contenant un matériau biologique épuisé, sans - 19 - demander le remplacement de tout l'élément formant matrice. Cette forme d'exécution permet également la fixation du matériau chimique ou biologique dans la couche de matrice appropriée avant la mise en place de la couche de matrice dans le réacteur. Un autre avantage de cette forme d'exécution est qu'el- le offre un espace pour enlever des parties de la solution contenues dans les espaces 237a et 237b; cela peut 5tre particulièrement avantageux lorsqu'il est nécessaire de contrôler l'étendue d'une réaction se produisant dans la couche de matrice précédente. En outre, comme avec les lumières 135 de la figure 5, une solution contenant des réactifs additionnels peut être introduite dans les espaces 237a ou 237b pour pénétrer dans le système. On comprendra de la discussion ci-dessus que de nom- breuses autres formes d'exécution ou modifications de l'élément formant matrice de réacteur sont possibles et qu'un élément formant matrice convenable peut être conçu pour chaque système de réaction particulier Bien que chacune des formes d'exécution illustrées prévoit l'appli- cation de la solution réactionnelle dans l'alésage d'un élément de matrice tubulaire et la récupération à l'exté- rieur de cet élément, on comprendra que la solution réac- tionnelle pourrait, en variante, être introduite dans le récipient du bioréacteur au travers de la vidange 44 et recueillie par l'alésage de l'élément formant matrice ou depuis les lumières prévues dans l'une des couches de matrice. On doit également comprendre que, bien que les formes d'exécution illustrées montrent toutes des éléments formant matrice tubulaire, il est possible d'utiliser d'autres formes, telles qu'une simple forme en céramique microporeuse plate. On préfère que la matrice de réacteur céramique poreuse construite selon la présente invention ait un diamètre global allant d'environ 2 mm à environ 20 mm, la gamme présentement préférée allant d'environ 3 mm à environ 10 mm. - 20 -2565349 Une couche de matrice céramique poreuse classique aura de préférence une épaisseur allant d'environ 5 microns à environ 10 mm, la gamme préférée allant d'environ 10 microns à environ 5 mm. Lorsque l'on utilise une couche de matrice de céramique poreuse très mince, on prévoit généralement une couche adjacente de porosité relativement grande et d'épais- seur suffisante pour lui donner une intégrité structurelle et servir de support à la couche mince. L'utilisation d'une couche de support fortement poreuse a peu d'effet sur l'écoulement du système tout en garantissant que même des couches microporeuses très minces de matériau céramique ne se déforment ni ne se dégradent par suite des systèmes haute pression. On comprendra que l'élément formant matrice de réacteur en céramique poreuse peut être de toute longueur convenable. Du fait que la solution réactionnelle voyage radialement au travers de la matrice, la longueur de la matrice n'a que peu ou pas d'effet sur le système réactionnel, autre que l'effet sur le volume de la solution réactionnelle à traiter. Pour utiliser des éléments formant matrice de réacteur relative- ment courts, tout en ayant un débit relativement important, il peut être souhaitable de prévoir une série d'éléments formant matrice relativement courts fixés à un récipient unique, comme le montre la figure 7. Dans cette configuration, les alésages 334 des diffé- rents éléments formant matrice 332 de la figure 7 sont de préférence interconnectés à l'alimentation en solution réactionnelle et aux conduits d'évacuation (non représen- tées) par des répartiteurs convenables (également non représentés) prévus à chaque extrémité du récipient de récupération 340. Une vidange unique (non représentée) dans le récipient 340 pourrait être utilisée pour récupérer la solution émise par les différents éléments de matrice de réacteur. Il ressort de ce qui précède que la présente invention apporte des procédés et des appareils pour la mise en oeuvre de réactions biologiques d'une manière qui permette une - 21 - maitrise inattendue sur les conditions, les paramètrs et les vitesses de réaction. En jouant sur le nombre, la taille, le diamètre et la distribution, on peut potentialiser un système de réaction particulier. D'autres paramètres de conception comprennent la détermination du nombre et de l'épaisseur des couches de membranes poreuses pour créer éventuellement des lumières dans certaines couches de matrice et éventuellement écarter certaines couches poreuses les unes des autres. Tous les paramètres de conception peuvent être détermi- nés empiriquement et/ou expérimentalement à l'égard d'un système de réaction particulier. La manipulation appropriée de ces divers paramètres permettra une maîtrise des bioréactions jamais atteinte jusqu'ici à l'échelle indus- *trielle. La présente invention peut également être utilisée pour empêcher ou minimiser la dégradation indésirable des produits de réaction ou des réactions secondaires dans les cas o de telles réactions secondaires sont probables. Plus simplement, l'utilisation de couches poreuses appropriées peut permettre d'isoler les produits réactionnels des réactifs de sorte qu'il ne peut pas se produire de réaction nuisible supplémentaire. En outre, la distance réelle à traverser par la solution réactionnelle est relativement étroite; la solution n'a à traverser que la distance relativement courte allant de l'alésage à la surface externe de l'élément formant matrice tubulaire. En outre, le réacteur selon l'invention peut être conçu pour fonctionner en continu avec élimination rapide des produits du réacteur. Un autre avantage important de la présente invention est la possibilité d'utiliser des membranes microporeuses anisotropiques pour former un élément de matrice de bio- réacteur et provoquer une séparation partielle ou même substantielle du produit des réactifs et sous-produits. Cela est utile dans de nombreux cas car la solution de produit peut être utilisée immédiatement sans purification préala- ble. - 22 - Un autre avantage encore de la présente invention est dû à la merveilleuse stabilité thermique, chimique et mécanique d'un élément formant matrice construit à partir d'un matériau céramique; cela empêche la dégradation de l'élément formant matrice, ainsi que la survenue de réactions secondaires indésirables entre les réactifs et le matériau de la matrice, et inconvénients analogues. Du fait que l'élément formant matrice céramique peut être facilement nettoyé et stérilisé, l'élément formant matrice céramique selon la présente invention peut être ré- utilisé de nombreuses fois. La présente invention peut être réalisée dans d'autres formes spécifiques en conservant son principe ou ses carac- téristiques essentielles. Les formes d'exécution décrites n'ont été données qu'à titre d'illustrations sans caractère limitatif. - 23 - 2565349 REVENDICATIONS 1- Réacteur pour la mise en oeuvre d'une réaction entre un premier matériau et au moins un réactif, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens (32, 132, 232, 332) formant matrice céramique ayant une série de couches poreuses, l'une desdites couches poreuses ayant une taille de pores capable de recevoir et de fixer ledit premier matériau dans lesdits pores; - des moyens (34, 134, 234, 334) pour introduire le réactif dans les pores des moyens formant matrice dans lesquels le premier matériau a été fixé, les moyens formant matrice mettant ainsi en contact le réactif avec le premier matériau fixé, de telle sorte que le premier matériau peut réagir avec le réactif; et - des moyens (40, 340) pour recueillir un produit issu de la réaction. 2- Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (32, 132, 232, 332) formant matrice céramique poreuse ont une forme généralemen tubulaire. 3- Réacteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'introduction du réactif (34, 134, 234, 334) sont constitués par un alésage axial passant au travers des moyens formant matrice céramique tubulaire (32, 132, 232, 332). 4- Réacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de récupération (40, 340) du produit issu de la réaction sont constitués par un récipient qui renferme les moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332). - Réacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'introduction du réactif dans l'alésage axial (34, 134, 234, 334) fournissent une pression suffisant à causer le passage d'une partie au moins du réactif au travers des moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332). 6 - Réacteur selon la revendication 3, caractérisé en - 24 - ce que le réactif passe dans l'alésage (34, 134, 234, 334) sous pression de telle sorte qu'une partie du réactif pénètre dans les moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) en écoulement axialo-transversal. 7- Réacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité de sortie de l'alésage (34, 134, 234, 334) est obturée de telle sorte que le réactif pénètre dans les moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) en écoulement radial. 8- Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des couches poreuses de la série des moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) a une taille moyenne de pores différente de la taille moyenne de pores d'une couche adjacente. 9- Réacteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) sont de forme généralement tubulaire et en ce que les moyens d'introduction du réactif (34, 134, 234, 334) sont consti- tués par un alésage axial traversant lesdits moyens formant matrice céramique. - Réacteur selon la revendication 9, caractérisé en - ce que la couche poreuse des moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) ayant la taille de pores la plus grande est la couche la plus interne des moyens formant matrice céramique généralement tubulaire. 11- Réacteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche poreuse des moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) ayant la taille de pores la plus grande est la couche la plus externe des moyens formant matrice céramique généralement tubulaire. 12- Réacteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'une au moins (132b) des couches poreuses présente au moins une lumière (135) adaptée à y recueillir une solution. 13- Réacteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'une au moins (132b) des couches poreuses de la série présente au moins une lumière (135) pour l'intro- - 25 -5539 duction d'un réactif additionnel dans ladite couche. 14- Réacteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'une au moins (232a) des couches poreuses est écartée de la couche poreuse adjacente (232b) pour permettre de recueillir une solution entre elles. Réacteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'une au moins (232a) des couches poreuses est écartée de la couche poreuse adjacente (232b) pour permettre l'introduction d'un réactif additionnel entre elles. 16- Réacteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la taille des pores de la couche poreuse ayant la taille des pores la plus petite est adaptée à permettre au produit issu de la réaction de traverser ladite couche mais à interdire le passage du réactif. 17- Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) sont réalisés à partir d'un matériau choisi dans le groupe comprenant les oxydes d'aluminium, de silicium, de zirconium, de titane, de chrome et de magnésium, et de leurs combinaisons. 18- Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) sont réalisés à partir d'un matériau choisi dans le groupe comprenant le carbure de silicium, le nitrure de silicium, la cordièrite, la mullite et leurs combinaisons, y compris leurs combinaisons avec des oxydes choisis dans le groupe comprenant les oxydes d'aluminium, de silicium, de zirconium, de titane, de chrome et de magnésium. 19- Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pores des moyens formant matrice (32, 132, 232, 332) ont une taille comprise entre environ 0,01 micron et environ 50 microns. - Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pores des moyens formant matrice (32, 132, 232, 332) ont une taille comprise dans la gamme allant d'environ 0,05 micron à environ 10 microns. 21- Réacteur selon la revendication 8, caractérisé en - 26 -2565349 ce que chaque couche des moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) a une épaisseur comprise dans la gamme allant d'environ 5 microns à environ 10 mm. 22- Bioréacteur pour la mise en oeuvre d'une réaction entre un matériau biologique et des réactifs convenables, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens formant matrice céramique poreuse (32, 132, 232, 332) de forme généralement tubulaire et comprenant une série de couches généralement concentriques de porosité progressivement décroissante de telle sorte que la couche la plus interne des moyens formant matrice céramique a la taille de pores la plus grande, ladite taille de pores la plus grande étant adaptée à recevoir le matériau biologique tandis que la couche de céramique adjacente de porosité moindre a une taille de pores suffisamment petite pour ne pas recevoir ledit matériau biologique; - un alésage axial (34, 134, 234, 334) passant au centre des moyens formant matrice céramique poreuse dans lequel une solution contenant des réactifs peut être introduite; - des moyens pour mettre la solution réactionnelle sous une pression suffisante dans l'alésage axial pour qu'une partie au moins de la solution réactionnelle pénètre au moins dans la couche la plus interne des moyens formant matrice céramique; et - des moyens (40, 340) pour recueillir une solution qui passe au travers des moyens formant matrice céramique. 23- Bioréacteur selon la revendication 22, caractérisé en ce que la solution qui pénètre dans les moyens formant matrice céramique (132b, 132c; 232b, 232c; 332b, 332c) contient un produit issu de la réaction et en ce que les moyens pour recueillir la solution contenant le produit issu de la réaction sont constitués par un récipient (30, 340) renfermant les moyens formant matrice céramique. 24- Bioréacteur selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'une au moins (132b) des couches poreuses présente au moins une lumière (135) adaptée à y recueillir - 27 - une solution. - Bioréacteur selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'une au moins (232a) des *couches poreuses est écartée de la couche poreuse adjacente (232b) pour permettre î de recueillir une solution entre elles. 26- Bioréacteur selon la revendication 22, caractérisé en ce que la taille des pores de la couche poreuse ayant la taille des pores la plus petite est adaptée à permettre au produit issu de la réaction de traverser ladite couche mais à interdire le passage des réactifs. 27- Bioréacteur selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'une partie de la solution réactionnelle s'écoule clans l'alésage (34, 134, 234, 334) de telle sorte que la partie de la solution réactionnelle qui pénètre au moins dans la couche la plus interne des moyens formant matrice céramique le fait en écoulement axialo-transversal. 28- Bioréacteur selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'extrémité de sortie de l'alésage axial (34, 134, 234, 334) est fermée de telle sorte que la solution réactionnelle qui pénètre au moins dans la couche la plus interne des moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) le fait selon un écoulement radial. 29- Bioréacteur selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une série de moyens formant matrice céramique poreuse (332) montés en parallèle par rapport à une source de solution réactionnelle. - Réacteur pour la mise en oeuvre d'une réaction entre un premier matériau chimique et des réactifs convena- bles, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens formant matrice céramique poreuse (32-, 132, 232, 332) de forme généralement tubulaire et comprenant une série de couches généralement concentriques de porosité progressivement décroissante de telle sorte que la couche la plus interne des moyens formant matrice céramique a la taille de pores la plus grande, ladite taille de pores la plus grande étant adaptée à recevoir le premier matériau chimique tandis que la couche de céramique adjacente de - 28 -2565349 porosité moindre a une taille de pores suffisamment petite pour ne pas recevoir ledit premier matériau chimique; - un alésage axial (34, 134, 234, 334) passant au centre des moyens formant matrice céramique poreuse dans lequel une solution contenant des réactifs peut être introduite; des moyens pour mettre la solution réactionnelle sous une pression suffisante dans l'alésage axial pour qu'une partie au moins de la solution réactionnelle pénètre au moins dans la couche la plus interne des moyens formant matrice céramique; et - des moyens (40, 340) pour recueillir une solution qui passe au travers des moyens formant matrice céramique. 31- Réacteur selon la revendication 30, caractérisé en ce. que la solution qui pénètre dans les moyens formant matrice céramique (132b, 132c; 232b, 232c; 332b, 332c) contient un produit issu de la réaction et en ce que les moyens pour recueillir la solution contenant (40, 340) le produit issu de la réaction sont constitués par un récipient renfermant les moyens formant matrice céramique. 32- Réacteur selon la revendication 30, caractérisé en ce que l'une au moins (132b) des couches poreuses céramiques présente au moins une lumière (135) adaptée à y recueillir une solution. 33- Réacteur selon la revendication 30, caractérisé en ce que l'une au moins (232a) des couches poreuses céramiques est écartée de la couche poreuse adjacente (232b) pour permettre de recueillir une solution entre elles. 34- Réacteur selon la revendication 30, caractérisé en ce que la taille des pores de la couche poreuse céramique ayant la taille des pores la plus petite est adaptée à permettre au produit issu de la réaction de traverser ladite couche mais à interdire le passage du réactif. - Réacteur selon la revendication 30, caractérisé en ce qu'une partie de la solution réactionnelle s'écoule dans l'alésage (34, 134, 234, 334) de telle sorte que la partie de la solution réactionnelle qui pénètre au moins dans la - 29 - couche la plus interne des moyens formant matrice céramique le fait en écoulement axialo-transversal. 36- Réacteur selon la revendication 30, caractérisé en ce que l'extrémité de sortie de l'alésage axial (34, 134, 234, 334) est obturé de telle sorte que la solution réactionnelle qui pénètre au moins dans la couche la plus interne des moyens formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) le fait selon un écoulement radial. 37- Réacteur selon la revendication 30; caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une série de moyens formant matrice céramique poreuse (332) montés en parallèle par rapport à une source de solution réactionnelle. 38- Procédé de réaction d'un matériau biologique avec des réactifs convenables, caractérisé en ce qu'il consiste: - à utiliser un bioréacteur constitué d'un élément formant matrice céramique poreuse (32, 132, 232, 332) ayant une série de couches poreuses, l'une desdites couches poreuses ayant une taille de pores capable de recevoir le matériau biologique dans lesdits pores; - à fixer le matériau biologique dans les pores de l'une des couches poreuses de l'élément formant matrice céramique; - à introduire une solution contenant les réactifs dans les pores de la couche poreuse de l'élément formant matrice céramique dans lesquels le matériau biologique est fixé de façon à permettre la réaction entre les réactifs et le matériau biologique; - à faire passer la solution contenant le produit issu de la réaction au travers d'au moins une couche poreuse additionnelle de l'élément formant matrice céramique; et - à recueillir la solution passant au travers de l'élé- ment formant matrice céramique et contenant le produit issu de la réaction. 39- Procédé selon la revendication 38, caractérisé en ce que la série de couches poreuses de l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) a une porosité progressivement décroissante et en ce que le matériau - 30 - biologique est fixé à l'intérieur de la couche poreuse ayant la taille de pores moyenne la plus grande. - Procédé selon la revendication 39, caractérisé en ce que l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) est de forme générale tubulaire de telle sorte que les couches poreuses adjacentes sont disposées concentriquement les unes par rapport aux autres et en ce que la couche ayant la taille de pores moyenne la plus grande est la couche la plus interne. 41- Procédé selon la revendication 40, caractérisé en ce que l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) présente, en outre, un alésage axial le traversant et dans lequel la solution réactionnelle est introduite sous une pression suffisante pour que la solution réactionnelle pénètre au moins dans la couche de céramique poreuse la plus interne. 42Procédé selon la revendication 39, caractérisé en ce que l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) est de forme générale tubulaire de telle sorte que les couches poreuses adjacentes sont disposées concentriquement les unes par rapport aux autres et en ce que la couche ayant la taille de pores moyenne la plus grande est la couche la plus externe. 43- Procédé selon la revendication 38, caractérisé en ce que la pénétration de la solution contenant un produit issu de la réaction sert à séparer la solution des produits issus de la réaction d'au moins une partie de la solution réactionnelle en permettant à la solution des produits issus de la réaction de traverser au moins une couche additionnel- le de l'élément formant matrice céramique, la porosité d'au moins une couche de l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) étant suffisamment faible pour restreindre le passage de la solution réactionnelle. 44- Procédé selon la revendication 41, caractérisé en ce que le passage de la solution contenant un produit issu de la réaction sert à séparer la solution des produits issus de la réaction d'au moins une partie de la solution réac- - 31 - 2565349 tionnelle en permettant à la solution des produits issus de la réaction de passer au travers toutes les couches de l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332), la porosité de l'une au moins des couches de l'élément formant S matrice céramique étant suffisamment petite pour restreindre le passage de la solution réactionnelle au travers dudit élément. - Procédé selon la revendication 38, caractérisé en ce que la solution contenant les réactifs traverse l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) en écoulement axialo-transversal. 46Procédé selon la revendication 38, caractérisé en ce que la solution contenant les réactifs passe au travers de l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) en écoulement radial. 47- Procédé de réaction d'un premier matériau chimique avec un autre réactif chimique convenable, caractérisé en ce qu'il consiste: - à utiliser un réacteur constitué d'un élément formant matrice céramique poreuse (32, 132, 232, 332) ayant une série de couches poreuses, l'une desdites couches poreuses ayant une taille de pores capable de recevoir le premier matériau chimique dans lesdits pores; - à fixer le premier matériau chimique dans les pores de l'une des couches poreuses de l'élément formant matrice céramique; - à introduire une solution contenant les réactifs dans les pores de la couche poreuse de l'élément formant matrice céramique dans lesquels le premier matériau chimique est fixé de façon à permettre la réaction entre les réactifs et le premier matériau chimique; - à faire passer la solution contenant le produit issu de la réaction au travers des couches poreuses restantes de l'élément formant matrice céramique; et - à recueillir la solution passant au travers de l'élé- ment formant matrice céramique et contenant le produit issu de la réaction. - 32 - 2565349 48- Procédé selon la revendication 47, caractérisé en ce que la série de couches poreuses de l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) a une porosité progressivement décroissante et en ce que le premier matériau chimique est fixé à l'intérieur de la couche poreuse ayant la taille de pores moyenne la plus grande. 49- Procédé selon la revendication 47, caractérisé en ce que l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) est de forme générale tubulaire de telle sorte que les couches poreuses adjacentes sont disposées concentriquement les unes par rapport aux autres et en ce que la couche ayant la taille de pores moyenne la plus grande est la couche la plus interne. - Procédé selon la revendication 49, caractérisé en ce que l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) présente, en outre, un alésage axial (34, 134, 234, 334) le traversant et dans lequel la solution réactionnelle est introduite sous une pression suffisante pour que la solution réactionnelle pénètre au moins dans la couche de céramique poreuse la plus interne. 51- Procédé selon la revendication 48 ou 50, caractéri- sé en ce que la solution des produits issus de la réaction est séparée d'au moins une partie de la solution réaction- nelle en ayant la porosité de l'une au moins des couches de l'élément formant matrice céramique suffisamment petite pour restreindre le passage de la solution réactionnelle au travers dudit élément, mais permettant le passage des produits issus de la réaction. 52- Procédé selon la revendication 47, caractérisé en ce que la solution contenant les réactifs passe au travers de l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) en écoulement axialo-transversal. 53- Procédé selon la revendication 47, caractérisé en ce que la solution contenant les réactifs passe au travers de l'élément formant matrice céramique (32, 132, 232, 332) en écoulement radial.