Brevet FR2578266A1 — publié le 19860905

La présente invention est généralement dirigée vers un système de réglage d'un réacteur de culture de tissu et en particulier un système de réglage d'un fermenteur de culture de tissu qui exerce un réglage concur- rent de la teneur en oxygène dissous (OD) et du pH d'un milieu dans un récipient de fermentation contenant une fermentation de culture de tissu. Les récipients de fermentation de culture de tissu sont utilisés pour la croissance de cellules attachées à des microsupports ou des cultures de cellules en suspension libre dans un milieu liquide contenant les divers composants nécessaires pour la croissance des cellules. Pour créer l'environnement approprié pour que les cellules de la culture de tissu croissent rapidement et efficacement, des plages relative- ment étroites des valeurs des concentrations de certaines matières sont requises. Ces variables comprennent l'acidité du milieu environnant (pH), la quantité d'oxygène dissous (OD) ainsi que la concentration d'autres matières. Le milieu liquide pour la croissance de la culture est soumis à agitation par un agitateur, tel qu'un agitateur magnétique, pour maintenir une distribution régulière des matières dans le liquide environnant et pour tenter d'empêcher des accumulations locales de cellules et la présence de gradients de concentration pouvant produire des effets non souhaitables sur les cellules de culture de tissu. Les cellules des organismes supérieurs croissant dans les cultures sur microsupports et les cultures en suspension libre sont relativement physiquement fragiles et ainsi seule une agitation lente est possible. Par suite, un potentiel sensible de gradients nocifs de concentration est possible o les acides ou bases liquides sont introduits dans le récipient de fermentation. Cela rend le contrôle du pH par autre chose que l'addition de liquides extrêmement souhaitable, si cela est possible. En général, tandis qu'un procédé de fermentation de culture de tissu se passe, les nécessités en oxygène et en pH de la culture de tissu changent. Par suite, il est nécessaire d'ajuster l'écoulement des matières dans le récipient de fermentation à divers stades du procédé de fermentation pour maintenir les cellules de culture de tissu dans un environnement de croissance optimale. De plus, pour maintenir les conditions environnementales dans des plages de valeurs acceptables, il faut une concordance des valeurs. On a déterminé que les cellules de culture de tissu étaient sensibles non seulement aux conditions de l'environnement dans le liquide environnant mais également aux changements des conditions de l'environnement du milieu liquide. Par conséquent, les cellules de culture de tissu croissent souvent plus efficacement dans un environnement moins contraignant o des changements rapides de l'environ- nement les entourant sont évités. Par conséquent, des changements rapides et répétés de l'environnement doivent être évités. Deux conditions importantes de l'environnement dans un fermenteur de culture de tissu sont la quantité d'oxygène dissous présent dans le milieu liquide et le pH du milieu liquide. Traditionnellement, des systèmes de réglage ou de contrôle de fermenteur de culture de tissu ont surveillé et contrôlé indépendamment le niveau de l'oxygène dissous (OD) et du pH dans le récipient de fermentation. Cependant, le contrôle indépendant de ces variables a tendance à produire des changements irréguliers et contraignants dans l'environnement entourant la culture de tissu. En particulier, lorsqu'il y a une quantité insuf- fisante d'oxygène dissous dans le milieu liquide, de l'oxygène supplémentaire est ajouté au milieu. Cela a pour effet d'extraire CO2 du milieu, ce qui élève le pH du milieu (le milieu liquide devient plus basique). Par suite, le niveau du pH s'est décalé au loin de la valeur souhaitée et CO2 supplémentaire est ajouté pour abaisser le pH (augmenter l'acidité). Cependant, lorsque l'on ajoute CO2 au milieu liquide, cela a pour effet d'extraire l'oxygène dissous du milieu ce qui de nouveau nécessite l'addition d'oxygène au milieu liquide. Ce cycle se produit hors de contrôle et la quantité d'oxygène dissous dans le liquide et le pH du liquide ont tendance à se suivre, provoquant un environnement contraignant pour la culture de tissu. En conséquence, un système de contrôle permettant une régulation simultanée de la quantité d'oxygène dissous et du pH du liquide entourant la culture de tissu est nécessaire, de manière à empêcher des fluctuations des concentrations de l'oxygène dissous et du pH produisant un environnement contraignant pour la culture de tissu. La présente invention est généralement dirigée vers un dispositif pour contrôler l'oxygène dissous et le pH d'un milieu de culture pendant un processus de bioréaction comme une fermentation, dans un récipient. Un capteur ou détecteur d'oxygène dissous produit un signal correspondant à l'oxygène dissous dans le milieu. Un capteur ou détecteur du pH produit un signal correspondant au pH du milieu. Un organe formant soupape applique sélec- tivement de l'air, N2, 02 et C02 au milieu de fermentation. Un contrôleur produit un signal de contrôle pour contrôler le fonctionnement du mécanisme de soupape afin qu'un volume sensiblement fixe de gaz consistant en un ou plusieurs de l'air, C02, N2 et 02 soit ajouté au milieu pendant un certain temps. Le contrôleur détermine, en réponse au signal d'oxygène dissous et du pH, la quantité de C02, 02 et/ou N2 qu'il faut pour effectuer la correction de l'oxygène dissous et du pH. Le contrôleur ajuste ces valeurs déter- minées pour compenser le déplacement de l'air par suite de C02 ajouté de façon que l'effet de la correction du C02 sur l'oxygène dissous soit sensiblement minimisé. En conséquence, la présente invention a pour objet un contrôleur perfectionné d'un fermenteur de culture de tissu. La présente invention a pour autre objet un système perfectionné de contrôle d'un fermenteur de culture de tissu qui réduise la nécessité d'infusions constantes et radicales d'oxygène dissous et de gaz carbonique pour maintenir l'environnement dans des limites prescrites. La présente invention a pour autre objet un système de contrôle qui contrôle simultanément la quantité d'oxygène dissous et le pH dans un bioréacteur. La présente invention a pour autre objet un système de contrôle du pH-oxygène dissous pour un fermen- teur de culture de tissu utilisant un contrôle, proportion- nel au temps, de l'écoulement de l'air, de N2, de 02et de C02 pour maintenir le pH et la quantité d'oxygène dissous dans des plages étroites de valeurs. La présente invention a pour autre objet un système de contrôle d'un fermenteur de culture. de tissu réduisant l'interaction des sorties indépendantes des contrôleurs d'oxygène dissous et du pH pour minimiser des changements contraignants pour le milieu. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illus- trant plusieurs modesde réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation avant d'un système de fermentation de culture de tissu, comprenant un système de contrôle construit selon un mode de réalisation préféré de l'invention; - la figure 2 donne un schémabloc des éléments fonctionnels dans un système de fermenteur de culture de tissu construit selon l'invention; - la figure 3 donne un schéma-bloc d'un système de réglage du gaz utilisé dans un mode de réalisation préféré de l'invention; et - la figure 4 est un organigramme du fonctionnement du système de contrôle du fermenteur de culture de tissu construit selon l'invention. On se réfère à la figure 1 o un système 10 de fermentation de cellules par culture de tissu comprenant un système de contrôle ou de réglage construit selon l'invention est représenté. Le système de fermentation 10 comprend un récipient de fermentation 20 ayant une culture de tissu et un milieu liquide 22 qui y sont contenus. Le récipient 20 contient un système d'agitation 24 à entraînement magnétique qui est supporté rotatif sur un couvercle 25 pour agiter le milieu et la culture de cellu- les 22 dans le récipient 20. Une sonde 26 du pH s'étend dans le récipient 20 à travers le couvercle 25 et elle est ainsi supportée. Dans un mode de réalisation préféré, la sonde 26 du pH est mise en oeuvre en utilisant une techno- logie d'électrode en verre. Cependant, la sonde 26 du pH peut être de tout type tant qu'elle ne réagit pas avec le milieu ou la culture de cellules dans le récipient 20. Une sonde 28 d'oxygène dissous (OD) fait également saillie dans le récipient de fermentation 20 à travers le couvercle et elle est ainsi supportée. Le capteur ou détecteur d'oxygène dissous 28 peut être un capteur d'oxygène dissous du type galvanique ou polarographique. Dans un mode de réalisation préféré, la sonde 28 est une sonde du type galvanique qui produit un signal d'un millivolt directement proportionnel au taux de diffusion d'oxygène à travers sa membrane. Une entrée 30 de gaz est prévue pour le réci- pient de fermentation 20 à travers l'arbre d'entraînement 29 du système d'agitation 24, qui est adaptée à permettre l'introduction des gaz ajoutés dans le milieu à proximité du fond du système d'agitation d'une manière à produire une dissolution sensible des gaz dans le fluide sans formation indue de mousse. Cependant, tout système souhaité d'aspersion peut être utilisé. Un tube d'entrée de produits alcalins 31 pénètre également à travers le couvercle 25 dans le récipient 20 pour fournir une solution basique ou autre liquide dans le milieu 22 lorsque cela est requis. Le récipient de fermentation 20 repose sur une base 32 qui repose sur une console principale 34. Le récipient est supporté par un organe réchauffeur/support 33. La console principale 34 comprend un commutateur d'alimen- tation en courant 36 et abrite un microprocesseur 60 (figure 2). Une console de visualisation 38 repose sur un socle 40 au sommet de la console principale 34. La console de visualisation 38 comprend un affichage numérique 42 pour représenter les valeurs de température et d'agitation. En plus de plusieurs autres affichages, un débitmètre 44 est présent à l'avant de la console 38. La console princi- pale 34 repose sur une console d'appareils de mesure 46 qui contient un affichage numérique 48 pour afficher la quantité d'oxygène dissous et le pH du milieu 22. La console d'appareils de mesure 46 a également une série de commutateurs 50, 52 et 54 pour l'ajustement manuel des points de consigne des variables contrôlées. La connexion électrique entre les capteurs ou détecteurs, comme la sonde 26 du pH et la sonde 28 d'oxygène dissous et la console principale est prévue (non représentée). On se réfère maintenant à la figure 2 o les éléments du système de contrôle sont représentés. Le système de contrôle comprend un microprocesseur 60 qui a une unité centrale de traitement ainsi que des composants - de mémoire comprenant une mémoire à accès aléatoire ou RAM et une mémoire morte ou ROM (ou EPROM ou EEPROM), pour stocker les points de consigne, l'information de calibrage, les programmes, les données et résultats de calcul. Le microprocesseur 60 reçoit les entrées de la sonde 26 du pH par un conditionneur 62 du signal du pH et de la sonde 28 d'oxygène dissous par un conditionneur 64 du signal d'oxygène dissous. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le conditionneur 62 du signal du pH et le conditionneur 64 du signal d'oxygène dissous convertissent le signal analogique électrique reçu de la sonde 26 et de la sonde 28, respectivement1sn un signal de fréquence par l'utilisation d'un coupleur optique pour produire un isolement électrique des signaux du pH et d'oxygène dissous l'un de l'autre et du microprocesseur. Ensuite, les signaux de fréquence indiquant le pH du milieu et l'oxygène dissous sont appli- qués au microprocesseur 60. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les fréquences appliquées sont multiplexées afin d'entrer au microprocesseur 60 par un seul orifice. Cependant, des orifices séparés d'entrée peuvent également être utilisés. Le microprocesseur 60 reçoit également les entrées de l'utilisateur par les commandes 66 du panneau avant qui comprennent les commutateurs 50, 52 et 54 pour ajuster les points de consigne des niveaux du pH et d'oxygène dissous. Le microprocesseur 60 applique des signaux à l'affichage du panneau avant 68 qui comprend, parmi d'autres affichages, le débitmètre 44 et l'affichage numérique d'oxygène dissous et du pH 48. Le microprocesseur émet les données enregistrées sur le microprocesseur 60 indiquant l'état de l'environnement du milieu et des cultures de cellules dans le récipient de fermentation 20 pendant la période o le processus de fermentation se produit, sur les sorties analogiques d'enregistreur 70. Les sorties 70 permettent à un utilisateur du système de fermentation d'analyser les conditions de l'environnement du processus de fermentation ou autre bioréaction pendant le cours du processus, qui peut souvent s'étendre sur une période de plusieurs jours ou plusieurs semaines. De cette manière, une répétabilité d'une réaction souhaitée peut être obtenue par émulation des points principaux de l'environnement d'un processus réussi. De plus, le microprocessuer 60 contrôle le fonctionnement des soupapes 72 de réglage de gaz. Les soupapes 72 sont reliées à des sources d'air, d'azote gazeux (N2), d'oxygène gazeux (02) et de gaz carbonique gazeux (C02). La sortie des soupapes 72 est reliée à l'entrée de gaz 30 pour introduction des gaz dans le récipient de fermentation 20. On se réfère à la figure 3 o la façon dont les soupapes de réglage du gaz 72 règlent l'écoulementdes gaz dans le récipient de fermentation 20 est représentée. Le microprocesseur 60 émet des signaux variables avec le temps, indiquant les périodes de temps pendant lesquelles l'écou- lement des gaz choisis doit se produire. Cependant, dans un mode de réalisation préféré, le microprocesseur 60 n'émet pas directement de signal d'air. Au contraire, si le microprocesseur 60 indique que ni N2, ni 02 et ni C02 ne doit s'écouler dans l'entrée 30 de gaz, l'air est choisi. Cela peut être mis en oeuvre avec une série d'in- verseurs 77 et une porte ET 78. Les gaz sont fournis par une source 73 de N2, une source 74 de 02, une source 75 de CO2 et une source 76 d'air. Les soupapes de sortie de gaz 72 sont reliées àl'entrée de gaz 30 pour une intro- duction dans le récipient de fermentation 20. On se réfère maintenant à la figure 4 o le cycle suivi par le microprocesseur 60 pour accomplir le contrôle ou le réglage sur le système de fermentation est représenté. Le microprocesseur 60 lit les commutateurs du panneau avant dans le bloc 120 puis lit les valeurs de pH et d'oxygène dissous dans le bloc 140. Enbuite, dans le bloc i60, la valeur courante et/ou le point de consigne des diverses variables. sqnt présentés sur l'un des affi- chages sur le panneau avant pour une sortie par la sortie d'enregistreur analogique 70. Ensuite, les sorties de contrôle ou de réglage sont calculées dans le bloc 180 qui provoque l'écoulement approprié des gaz dans le récipient de fermentation 20. Enfin, les données reçues sont stockées dans une unité formant mémoire de soutien à l'étape 200 et le cycle se répète de nouveau en commençant au bloc 120. La présente invention est dirigée vers la diminu- tion de l'interaction des sorties indépendantes des contrôleurs d'oxygène dissous et de pH qui ont tendance à se contrarier avec pour résultat des variations relative- ment importantes de l'état du processus de culture de cellules, au détriment du processus. L'interaction est diminuée en utilisant les sorties des contrôleurs d'oxygène dissous et du pH comme entrées d'un contrôleur d'écoulement de gaz. La sonde 26 du pH en association avec le condition- neur 62 de signaux du pH et la sonde 28 d'oxygène dissous en association avec le conditionneur 64 de signaux d'oxygène dissous agissent respectivement en tant que contrôleurs d'oxygène dissous et du pH. Le microprocesseur 60 dans ce mode de réalisation sert de contrôleur d'écoulement de gaz qui effectue ses décisions d'écoulement de gaz en appli- quant des signaux à la soupape 72 de réglage de gaz. Le microprocesseur 60 accomplit plusieurs fonctions pour servir de contrôleur d'écoulement de gaz. D'abord, il produit des sorties positives 0 N2 et 0 02 qui sont fonction de l'erreur courante et de toutes les erreurs précédentes d'oxygène dissous (à l'exception de certains cas décrits ci-dessous). De plus, le microprocesseur 60 produit des sorties positives continues 0 C02 et 0ALC qui sont fonction de l'erreur courante et de toutes les erreurs précédentes du pH. Les diverses.fonctions "0" sont calculées (calculées comme décrit cidessous) à partir de deux termes: un terme étant un terme proportionnel à l'erreur présente et l'autre terme se rapportant à une interaction des erreurs présentes dans le procédé à partir de son début jusqu'au présent. L'erreur est définie comme la différence entre la valeur courante d'une variable et son point de consigne. Le point de consigne est établi par un opérateur en utilisant les commandes 66 sur le panneau avant. Le point de consigne peut être ajusté pendant le cours du processus de fermentation par l'utilisateur. Cependant, il reste le même à moins qu'il ne soit changé. La variable "0" est calculée comme suit: = Kc + Kc(tm/) ú. "K " est une constante c c m c d'étalonnage utilisée pour ajuster la valeur de "0" en se basant sur la capacité du milieu et la longueur du cycle de gaz. " t " représente l'erreur qui est égale à la différence entre la valeur courante et le point de consigne. "t est une constante du système qui est représentative du m temps entre les mesures de l'erreur. Dans un mode de réalisation préférée de l'invention, o la durée du cycle est de 2 secondes, la valeur de tm est égale à 1 seconde. Cela a pour résultat que les conversions sont asynchrones au procédé, réduisant ainsi le retard entre la mesure et l'action de correction à environ 1 seconde." Z" est la constante de temps pour le terme intégré. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, Kc, tm et t' sont préétablis et ne sont pas accessibles à l'utilisateur. Cependant, dans un autre mode de réalisation, elles peuvent être modifiées par l'utilisateur. "I " est la somme des erreurs mesurées; sur la période o le procédé a été en fonctionnement. Par suite, les fonctions "0" ont toutes deux un terme proportionnel et un terme intégré qui tentent de rapprocher la demande en courant du système pour la variable d'entrée particulière. Il y a cependant certaines retenues sur le calcul de 0 comme défini par l'équation ci-dessus. Si la somme du terme proportionnel et d'intégra- tion est trop importante, ce qui représente le fait que le procédé débute loin du point de consigne, des limites pré- établies sont imposées sur O et l'intégZation est arrêtée pour empêcher d'effectuer des corrections importantes si cela peut avoir un impact déstabilisant sur le procédé. De plus, le terme proportionnel a une valeur maximum pour chaque variable et si le terme proportionnel dépasse cette valeur, 0 est limitée à cette valeur supérieure et le terme d'intégration est remis à zéro. La valeur supérieure du terme proportionnel a pour but d'empêcher un effet de compensation et des gradients dangereusement élevés d'entrée qui sont particulièrement contraignants pour les cellules de culture de tissu. Dans de telles circonstances, le schéma de contrôle attend que le processus de culture de tissu soit plus proche du point de consigne et débute ensuite le système de contrôle ci-dessus décrit comme si le procédé venait de débuter. De plus, le microprocesseur 60 produit des sorties i1 proportionnelles au temps tair, tN2, to2 et tco2 qui 2 2 2 contrôlent l'écoulement de gaz vers le réacteur. Le contrôleur d'écoulement de gaz fonctionne sur la base d'un cycle pendant lequel il y a deux phases. Pendant une phase, l'air est introduit dans le récipient de fermentation 20 et pendant l'autre phase du cycle, un ou plus de N2, CO2 et 02 à-des volumes spécifiques, sont ajoutés au récipient de fermentation 20. Dans un mode de réalisation-préféré, tycie est égal à deux secondes. La durée du cycle peut cycle être modifiée selon la vitesse à laquelle le processus de fermentation ou autre bioréaction se passe, selon la puissance de calcul et la mémoire dont on dispose et le degré de contrôle souhaité. Comme on l'a noté ci-dessus, 0N 00 0CO et 2 2 2 OALC sont des sorties positives continues qui sont des fonctions de l'erreur courante et une estimation de la demande pour cette variable en se basant sur l'histoire de la variable. Seule l'une des valeurs de 0N2 et 0 sera positive et une seule de 0Co et 0ALC sera positive. Ces sorties positives sont utilisées pour contrôler la quantité relative de chacun des gaz pendant chaque cycle. Le volume du gaz introduit dans le récipient de fermenta- tion 20 pendant un cycle est sensiblement constant dans les limites physiques des soupapes de gaz 72. Par suite, l'équa- tion suivante est utilisée pour représenter la quantité de chacun des gaz introduits dans le récipient de fermentation pendant un cycle. tcycle = tair + tN2 + to2 + tCo2 2 2 2 tair représente le temps pendant le cycle o l'air est introduit dans le récipient de fermentation. Les valeurs relatives de tair, t0, tC2 et tN sont 2 2 2 déterminées comme suit. Si la valeur de 00 est plus importante que zéro, alors 2 t= 0 + 0,25 C2; 0 2 02 Co2 tC0 Oo;et 2 2 Par suite, dans ce cas, tcycie = tair + tO2 tC02 Dans ce cas, cependant, si la valeur de OCO est égale à zéro, alors tCo = 0; et C2 tcycle = tair + t02 Si la valeur de ON est supérieure à zéro, la variable Z calculée (Z = N - 0) est utilisée. 2 Co2 Dans la situation o la valeur de ON est supérieure à ou égale à zéro et Z est supérieure à ou égale à zéro, alors t = 0; 0C2 C tCo=;- et 2 2 tN = Z Par suite dans ce cas tcycie = tair + tN2 + tCo2 Dans la situation o ON est supérieure à zéro et Z est inférieure à zéro, alors: tO = -0, 25Z; tCo = OCo t2 C 2 Par suite, dans cette situation, tcycle = tair + to2 + tco2 Dans les cas ci-dessus; l'effet de l'addition de CO2 requis pour la correction du pH sur la correction de OD, le changement de la quantité de 02 introduit dans le système dans l'air ou autrement en raison de l'addition de C02, est compensé. En effet, le système compense la quantité d'air déplacé par C02 en ajoutant l'air (cela réduit N2) ou en ajoutant de l'oxygène, N2 et C02 étant considérés comme étant des gaz inertes égaux dans ce but. La situation finale est celle dans laquelle, lorsque l'on a ON et 002 égaux à zéro alors 2 22 2 N2 - tCo = -CO co2 2 Par conséquent, dans ce cas, tcycle = tair + tco2. Dans ce cas,--aucune compensation pour l'addition de CO2 n'est requise parce que OD est au point de consigne. Plusieurs exemples seront maintenant décrits pour illustrer les exemples ci-dessus. Lorsque la quantité de CO2 requise par suite du niveau du pH est de 200 ms (CO) et la quantité d'oxygène requise par suite du niveau 2 de OD est de 100 ms (00), le contrOleur calcule les variables "t" comme suit: tCo = 200 ms; et to = 150 ms. et l'air déplacé par CO2 (200 ms) est compensé par l'addi- tion de 50 ms supplémentaires de 02. Il faut reconnaître que l'air se compose essentiellement de 80% de N2 et de % de 02 et que pour la correction de OD, on peut considé- rer CO2 comme un gaz inerte. Un second exemple est celui dans lequel le contrôleur du pH nécessite 100 ms de CO2 et le contrôleur de OD nécessite 250 ms de N2. Dans ce cas, tCo2 = 100 ms et tN = 150 ms (ON2 - C02). N2 est ajouté par le contrôleur de OD pour augmenter la quantité de gaz inerte ajouté au lieu de l'oxygène et pour le contrôleur de OD, il n'est pas important que les 250 ms de gaz inerte soient totalement composés de N2 ou bien d'une combinaison de N2 et de CO2 en ajustant la proportion de gaz inerte entre N2 et CO2 dans ce cas, on peut remplir les deux conditions de contrôle de OD et du pH. Le troisième exemple est celui dans lequel le contrôleur de pH nécessite 100 ms de CO2 et le contrôleur de OD nécessite 50 ms de N2. Dans ce cas, tCo2 = 100, tN2 =0 et t2 = 0 + 0,25 (0CO 2 0 -N2-). Dans ce cas, le contrôleur de OD ne nécessite que 50 ms de gaz inerte mais le contrôleur de pH nécessite 100 ms de CO2 (et le gaz inerte en se référant au contrôleur de OD). Par conséquent, 50 ms supplémentaires de CO2 inerte sont ajoutés qui déplacent l'oxygène qui aurait été ajouté aux ms d'air déplacé. Par conséquent, 12,5 ms supplémentaires de 02 sont ajoutés pour remplacer l'oxygène dans l'air qui est empêché d'entrer par CO2. Par suite de ces calculs, les périodes relatives pendant lesquelles les divers gaz sont introduits dans le récipient de fermentation sont contrôlées. Lorsque les cellules croissent et se nourrissent de 02, produisant l'acide à un taux égal au taux auquel l'écoulement de gaz extrait CO2 du milieu mais que les cellules nécessitent plus d'oxygène, le cas dans lequel seul l'air et l'oxygène sont ajoutés pendant tcycie est choisi. Il n'y a pas d'état stable et cela ne se produit qu'au hasard pendant le procédé de fermentation. Par ailleurs, tôt dans la 'croissance des cellules, lorsque l'air répond exactement à la demande en oxygène mais que les cellules ne produisent pas encore suffisamment d'acide, et que le gaz carbonique s'épuise trop rapidement, tcyce se Cycle compose uniquement de l'addition d'air et de gaz carbonique. Ces deux conditions peuvent également être trai- tées par un contrôleur d'écoulement de gaz qui contrôle indépendamment l'écoulement des gaz dans le récipient de fermentation pour contrôler le pH et OD. Cependant, ces situations ne se produisent que pendant une partie limitée de la durée de la réaction et pendant la partie sensible de la réaction, lorsque ces conditions ne sont pas remplies, un contrôleur d'écoulement de gaz qui contrôle indépen- damment le pH et OD provoquera la fluctuation constante des conditions de l'environnement résultant de l'inter- action provoquée par l'addition de 02 ou C02 Le microprocesseur 60 peut, après avoir déterminé les valeurs de to, tC2 et tN2, calculer la valeur de tair basée sur la valeur constante connue de tcycie pour toute durée prédéterminée de cycle. Avec les quatre temps de gaz calculés, les signaux appropriés peuvent être appliqués à la soupape de contr6le de gaz 72 pour introduire une quantité appropriée des divers gaz dans le récipient defermentation-20. Cependant, dans le mode de réalisation de la figure 3, ce calcul de l'air est inutile car le système manque d'air en l'absence d'un instrument pour introduire 02, N2 ou C02 Le contrôleur d'écoulement de gaz est mis en oeuvre dans un mode de réalisation préféré sous la forme du logiciel associé au microprocesseur 60. Le logiciel est mis en oeuvre en une pastille de mémoire morte (ROM, PROM, EPROM ou EEPROM); Cependant, le logiciel peut être mis en oeuvre en utilisant une mémoire à bulles ou tout autre type de milieu non volatil de stockage. Les soupapes de contrôle de gaz 72, dans un mode de réalisation préféré, ont la forme de quatre soupapes à solénoide. L'une des soupapes à solénoïde est une soupape à trois voies qui commute un seule sortie entre un écoulement "air" ou "mélange". Les trois autres soupapes contrôlent les sources de N2, 02 et CO2 dans l'entrée de mélange de la soupape à trois voies. L'utilisateur peut également choisir de retirer le système de fermentation du mode de contrôle o les écoulement de gaz sont contrôlés et convertir le système de fermentation en un second mode o seul l'air est introduit dans le récipient de fermentation. La présente invention a été décrite en se référant à un procédé de fermentation pour un milieu de culture de tissu. Cependant, le contrôleur s'applique également à un procédé à fibre creuse et à un procédé à colonne garnie de perles de verre. Tous ces procédés peuvent être considérés comme des bioréactions. En conséquence, un système de contrôle de pH-OD particulièrement adapté pour un procédé de fermentation de culture de tissu est produit qui sert à empêcher des variations instables de pH et OD pendant une réaction de fermentation par couplage du contrôle ou du réglage de ces deux variables. R E V E NDI C A T I 0 N S 1.- Dispositif pour contrôler l'oxygène dissous et le pH d'un milieu pendant un procédé de bioréaction dans un récipient, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen (26) de détection du pH pour produire un signal se rapportant au pH du milieu; un moyen (28) de détection d'oxygène dissous pour produire un signal se rapportant à l'oxygène dissous dans le milieu; un moyen formant soupape (72) pour sélectivement appliquer de l'air, N2 et CO2 au milieu; et un moyen de contrôle (60) pour produire un signal de contrôle pour contrôler le fonctionnement du moyen formant soupape afin qu'un volume sensiblement fixe de gaz consistant en un ou plusieurs parmi l'air, C02, N2 et 02 soit ajouté au milieu, ledit moyen de contrôle déterminant, en réponse au signal d'oxygène dissous et du pH, la quantité de C02, 02 et/ou N2 requise pour effectuer une correction d'oxygène dissous et du pH et ajustant les valeurs déterminées pour compenser le déplacement de l'air par suite de C02 ajouté; l'effet de la correction de C02 sur l'oxygène dissous étant ainsi sensiblement minimisé. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé précité est un procédé de fermentation et le milieu précité est un milieu de fermen- tation. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs déterminées sont ajustées en ajoutant N2, lorsque le N2 requis, en se basant sur le signal d'oxygène dissous, est supérieur au gaz carbonique requis, en se basant sur le signal du pH, en une quantité sensiblement égale à la quantité de N2 requis moins la quantité de C02 requis, et 02 en supplément est ajouté, lorsque la quantité de N2 requis est plus faible que la quantité de C02 requis, en une quantité égale à un quart de la différence entre N2 et C02 requis. 4.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le temps est divisé en une première section et une seconde section de façon que pendant la première section l'air soit ajouté au milieu et pendant la seconde section des quantités de gaz choisis parmi N2 02 et C02 soient ajoutées au milieu. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'air est ajouté au milieu à moins qu'il ne soit nécessaire d'ajouter un ou plusieurs parmi N2, 02 et CO2. 6.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen précité de contrôle comprend un moyen de calcul de l'erreur pour produire des sorties de contrôle du pH et de l'oxygène dissous en se basant sur au moins l'une des erreurs présentes de pH et d'oxygène dissous et des erreurs historiques pendant le procédé respectivement, la différence entre les valeurs détectées d'oxygène dissous et du pH et les points de consigne d'oxygène dissous et du pH étant les erreurs respectives; et un moyen de contrôle d'écoulement de gaz relié au moyen de calcul de l'erreur pour calculer les entrées nécessaires vers le milieu pour contrôler le pH et l'oxygène dissous en se basant sur les sorties de contrôle de pH et d'oxygène dissous. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen précité de calcul de l'erreur produit les sorties de contrôle du pH et d'oxygène dissous en additionnant un terme proportionnel à l'erreur courante et un terme se rapportant à au moins l'un de l'erreur présente et de la somme d'au moins une partie des erreurs se produisant plus tôt dans le procédé. 8.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les sorties de contrôle du pH'et d'oxygène dissous ont des points respectifs de coupure qu'elles sont empêchées de dépasser. 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le terme se rapportant à la somme des erreurs historiques pendant le procédé de fermentation cesse de comprendre l'erreur courante lorsque la somme de deux termes dépasse la valeur. de coupure. 10.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le terme se rapportant à la somme des erreurs pendant le procédé est établi à zéro lorsque le terme proportionnel à l'erreur courante dépasse le point de coupure. 11.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le terme se rapportant à la somme des erreurs pendant le procédé est établi à zéro lorsque le terme proportionnel à l'erreur courante dépasse le point de coupure. 12.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le milieu est un milieu de culture de tissu. 13.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de détection du pH est une sonde du pH à électrode en verre. 14.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen détectant l'oxygène dissous est un capteur d'oxygène dissous du type galvanique. 15.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de contrôle précité a la forme d'un microprocesseur avec microprogrammation. 16.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen de visualisation sur panneau avant pour visualiser les valeurs d'oxygène dissous et du pH. 17.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen d'enregistrement analogique pour enregistrer l'état du procédé de bioréaction, l'état du procédé comprenant les valeurs de l'oxygène dissous, du pH, leurs points respec- tifs de consigne et une rupture du volume sensiblement fixe de gaz délivré au milieu pendant cette période de temps. 18.- Dispositif selon- la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen formant soupape comprend des soupapes pour choisir parmi l'air, 02, C02 et N2. 19.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen d'entrée de l'utilisateur pour ajuster les points de consigne. 20.- Procédé pour contrôler l'oxygène dissous et le pH d'un milieu pendant un procédé de bioréaction dans un récipient consistant à: détecter le pH du milieu; détecter l'oxygène dissous dans le milieu; choisir un mélange d'air, de N2, de 02 et de CO02 à introduire dans le milieu en une période de temps en déterminant les quantités de C02, 02 et/ou N2 requises pour effectuer une correction de l'oxygène dissous et du pH en se basant sur l'oxygène dissous et le pH du milieu détectés et en ajustant les valeurs déterminées pour compenser le déplace- ment de l'air par suite de C02 ajouté; ainsi l'effet de la correction de C02 sur l'oxygène dissous est sensiblement minimisé.