Brevet FR2951547A1 — publié le 20110422

-1- « Dispositif capteur de biomasse référencé électriquement » Domaine technique La présente invention concerne des dispositifs capteurs de biomasse destinés à être mis en oeuvre dans des bioréacteurs en matériaux électriquement isolants, et plus particulièrement dans les bioréacteurs à usage unique. Le domaine de l'invention est plus particulièrement mais de manière non 10 limitative celui du contrôle des procédés de fermentation, dans l'industrie pharmaceutique ou agroalimentaire notamment. Etat de la technique antérieure Les capteurs de biomasse basés sur des techniques de mesure d'impédance électrique sont largement utilisés pour le suivi des cultures 15 biologiques. Ces capteurs, qui permettent de déterminer la quantité de biomasse vivante ainsi que certaines de ses propriétés, jouent un rôle fondamental dans le contrôle et le pilotage des procédés de culture. De manière traditionnelle, les cultures biologiques sont effectuées dans des bioréacteurs dans lesquelles sont insérés les capteurs. 20 Les cuves des bioréacteurs comprennent en général des parties métalliques importantes, en inox notamment. De même, les capteurs de biomasse capacitifs utilisés avec ces fermenteurs ont en général un corps qui comprend une partie métallique importante, par exemple en inox, pour des raisons de robustesse et de résistance à la stérilisation. L'ensemble constitue 25 un environnement particulièrement favorable aux mesures de biomasse par technique capacitive ou d'impédancemétrie. En effet, grâce à un ensemble de pièces métalliques telles que la cuve, des pièces de l'agitateur, des corps des capteurs, etc.... le milieu biologique objet de la culture est constamment relié à un référentiel de masse stable, la terre, qui fait que les impédances 30 parasites susceptibles de perturber les mesures du capteur de biomasse demeurent constantes en toutes circonstances. On connaît le document EP 0 281 602 de Kell et al., qui divulgue un capteur de mesure de biomasse par impédancemétrie. Ce capteur comprend quatre électrodes d'excitation et de mesure qui sont plongées dans le milieu 35 biologique. La mesure de biomasse est obtenue à partir de mesures -2- d'impédances à fréquence fixe et connue, effectuées avec un analyseur d'impédances placé à proximité immédiate des électrodes. On connaît le document WO 01/79828 de Ossart, qui divulgue un autre capteur de mesure de biomasse. Ce capteur comprend également quatre électrodes d'excitation et de mesure en contact avec le milieu biologique et met en oeuvre une mesure de biomasse par méthode de zéro, qui permet d'obtenir directement un signal représentatif de la capacité du milieu indépendamment de la fréquence d'excitation. Cette méthode plus précise et plus stable permet en outre de déporter toute l'électronique à distance des électrodes. Le principe de la mesure de biomasse par impédancemétrie repose notamment sur une mesure de la capacité qui apparaît entre les électrodes du capteur, du fait de la présence de cellules vivantes dont les membranes peuvent se polariser électriquement et donc se comporter comme autant de petits condensateurs. Le montage à quatre électrodes permet notamment de s'affranchir de l'effet de polarisation du à l'accumulation d'ions attirés vers les électrodes, à l'origine d'erreurs très importantes sur la mesure capacitive. Pour que le capteur décrit dans WO 01/79828, ainsi que des autres capteurs de biomasse à deux ou quatre électrodes de l'art antérieur fonctionnent dans de bonnes conditions, il est nécessaire que le milieu biologique soit à un potentiel de référence. Idéalement, ce potentiel de référence est la masse de mesure, ce qui est le cas dans un bioréacteur métallique. Dans ce cas, le milieu biologique et le corps métallique du capteur avec lequel il est en contact constituent un blindage électrique autour des électrodes, et les capacités parasites existant entre ces électrodes et l'environnement demeurent très stables et donc peuvent être calibrées. Comme pour l'industrie médicale, l'industrie des biotechnologies se tourne de plus en plus vers des bioréacteurs à usage unique, c'est-à-dire destinés à être détruits à l'issu d'une culture. On voit aussi apparaitre des bioréacteurs dit consommables, c'est-à-dire pouvant être utilisé pour un nombre limité de cultures. Ces bioréacteurs à usage unique ou consommables peuvent aussi être par exemple des enceintes à usage unique destinées à contenir des milieux biologique destinées aux cultures cellulaires pour les thérapies géniques. 2951547 -3- Ces bioréacteurs à usage unique ou consommables doivent bien entendu être préférentiellement équipés de capteurs également à usage unique ou consommables dans la mesure où ils sont en contact avec le milieu de culture. Pour des raisons de coût, ces bioréacteurs jetables ou consommables 5 sont le plus souvent constitués d'une proportion importante de matériaux tels que du plastique. Ils peuvent aussi être réalisés en verre, avec pour conséquence que le milieu biologique en culture peut se trouver à un potentiel électrique flottant par rapport à la terre. Egalement pour des raisons de coût, il est plus avantageux de réaliser des capteurs de biomasse à usage unique ou 10 consommables à partir d'éléments en matière plastique ou en verre, donc isolants à l'électricité. Dans ce contexte, la qualité de mesure d'un capteur de biomasse de l'art antérieur n'est plus garantie. Le milieu n'étant plus relié à la terre, il s'ajoute une instabilité sur la mesure qui est due aux variations de l'impédance 15 parasite existant entre le capteur et la terre, et constituée par les couplages électriques avec les éléments conducteurs les plus proches du bioréacteur. Ainsi, un objet métallique inséré dans le bioréacteur comme un capteur d'oxygène par exemple, ou le couplage capacitif du milieu biologique avec une masse sensiblement conductrice bougeant à proximité du fermenteur comme 20 un corps humain peuvent devenir des sources d'erreurs de mesure importantes. Le calibrage des sondes n'est plus garanti non plus car le changement d'environnement entre les conditions de calibrage et d'utilisation du capteur dans le bioréacteur peut modifier la mesure d'impédance, du fait des 25 variations d'impédance parasite entre le capteur et la terre. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif capteur de biomasse compatible avec les techniques de réalisation à faible coût de capteurs à usage unique ou consommables, et pouvant fonctionner dans des bioréacteurs dans lesquels le milieu de culture n'est pas efficacement relié à la 30 terre électrique, tels que des bioréacteurs à usage unique ou consommables. Exposé de l'invention Cet objectif est atteint avec un dispositif pour capter au moins une mesure d'impédance dans un processus physique, physico-chimique et/ou biologique comprenant : -4- - une sonde apte à être appliquée à un milieu contenant des cellules biologiques, laquelle sonde comprenant un corps, un premier groupe d'au moins une électrode et un second groupe d'au moins une électrode, - un conditionneur apte à délivrer des signaux représentatifs de l'impédance électrique dudit milieu entre la ou les électrodes du premier groupe et la ou les électrodes du second groupe, lequel conditionneur étant électriquement référencé à une masse de mesure, - des moyens de connexion, aptes à relier la sonde et le conditionneur, caractérisé en ce que ladite sonde comprend en outre un troisième 10 groupe d'au moins une électrode électriquement relié à un potentiel électrique de référence. De préférence, le potentiel électrique de référence est sensiblement égal au potentiel électrique de la masse de mesure. La masse de mesure correspond à la tension de référence de 15 l'électronique du conditionneur. Cette électronique peut être flottante, auquel cas le potentiel de la masse de mesure est un potentiel stable, continu ou alternatif. L'électronique du conditionneur peut également être référencée à la terre, auquel cas cette masse de mesure est reliée à la terre. Avantageusement, les électrodes du troisième groupe reliées à la masse 20 de mesure, ou électrodes de référence, qui n'existent pas dans les dispositifs de l'art antérieur, permettent de maintenir le milieu de culture au voisinage du capteur à un potentiel électrique stable. Ce potentiel de référence est choisi pour des raisons de simplicité de préférence sensiblement identique à la masse de mesure du conditionneur de biomasse. Ces électrodes de référence 25 permettent en particulier de maintenir sensiblement constante les impédances parasites entre le capteur et la ou les masse(s) électrique(s), et ceci indépendamment des fluctuations du milieu environnant. Les électrodes de référence du dispositif selon l'invention peuvent être constituées d'un ou plusieurs éléments en matériau conducteur à l'électricité, 30 de préférence en métal, situés à proximité des électrodes du premier et du second groupe du capteur d'impédance. Le dispositif selon l'invention n'est en aucun cas équivalent à un dispositif de l'art antérieur de mesure de biomasse par impédancemétrie combiné avec des moyens indépendant permettant de mettre le milieu de 35 culture à la masse ou à la terre, telle qu'une électrode de masse indépendante 2951547 -5- ou une électrode de masse sur un autre capteur. En effet, la qualité et la stabilité de la mesure dépendent de la qualité du blindage au voisinage immédiat des électrodes de mesure c'est-à-dire dans le volume de mesure des électrodes. D'autre part le milieu de culture a une impédance non nulle, 5 aussi bien pour ses parties réelles (résistive) qu'imaginaires (réactive). Si la cuve du fermenteur et le corps du capteur sont en matériaux conducteurs, l'ensemble du volume constitue une masse de très bonne qualité. Si par contre le milieu de culture est électriquement isolé, comme dans un fermenteur à usage unique ou consommable, en matériau plastique par exemple, les couplages parasites avec les électrodes de mesure (du premier et du second groupe) et de référence (du troisième groupe) sont influents et il est impératif qu'ils soient maîtrisés et stables. Pour cette raison il est important que les électrodes de référence soient disposées de préférence à proximité immédiate des électrodes de mesure, pour minimiser les capacités parasites et optimiser la qualité et l'homogénéité du blindage constitué par le milieu de culture dans leur voisinage. Suivant un mode de réalisation préférentiel mais nullement limitatif, la disposition des électrodes peut être choisie de telle sorte que le dispositif selon l'invention présente une distance sensiblement égale entre, d'une part la ou les électrode(s) du premier groupe et au moins une électrode du troisième groupe, et d'autre part entre la ou les électrode(s) du second groupe et au moins une électrode du troisième groupe. De cette manière, la ou les électrodes de référence du troisième groupe sont disposées de manière sensiblement symétrique par rapport aux électrodes de mesure du premier et du second groupe, ce qui a pour effet de rendre les impédances parasites « vues » par les électrodes de mesure sensiblement identiques et moins susceptibles de perturber les mesures. Avantageusement, le premier et le second groupe d'électrodes peuvent comprendre chacun respectivement deux électrode, et le troisième groupe d'électrodes peut comprendre par exemple une seule électrode. Cette configuration permet de mettre en oeuvre un capteur de mesure de biomasse selon l'invention exploitant par exemple la technique de mesure à quatre électrodes décrite dans le document WO 01/79828 ou dans le document EP 0 281 602. 2951547 -6- Suivant une variante, le premier et le second groupe d'électrodes peuvent comprendre chacun respectivement une seule électrode, et le troisième groupe d'électrodes peut comprendre par exemple également une seule électrode. Cette configuration permet de mettre en oeuvre un capteur de 5 mesure de biomasse selon l'invention exploitant par exemple la technique de mesure à deux électrodes décrite dans le document WO 01/79828. Cette technique, bien que moins précise, peut être applicable notamment dans des milieux à faible résistivité dans lesquels l'effet de polarisation des électrodes est plus faible. 10 Les électrodes peuvent comprendre tous matériaux conducteurs à l'électricité. Le corps de la sonde peut comprendre une proportion importante de matériaux isolant à l'électricité, ce qui permet la mise en oeuvre d'un large choix de matériaux biocompatibles pour réaliser des sondes à faible coût. 15 Avantageusement, - le corps de la sonde peut être en matériau sensiblement isolant à l'électricité, - le corps de la sonde peut comprendre au moins l'un des matériaux suivants : polyéthylène (PE), polypropylène (PP), verre, 20 - les électrodes peuvent être réalisées par dépôt d'un matériau sensiblement conducteur à l'électricité sur le corps, - les électrodes peuvent également être réalisées à l'aide de fil métallique, ou usinées, ou fabriquées au moyen de toute autre technique permettant de réaliser des électrodes conductrices sur un corps isolant. 25 Suivant un mode de réalisation particulier, - le corps de la sonde peut comprendre une surface sensiblement plane sur laquelle sont disposées les électrodes, - les électrodes du premier, du second et du troisième groupe peuvent être de forme sensiblement linéaire, et les électrodes du premier et du second 30 groupe peuvent être disposées de manière sensiblement parallèle entre elles, - la ou les électrode(s) du troisième groupe peuvent être disposées de manière sensiblement parallèle aux électrodes du premier et du second groupe, respectivement, 2951547 -7- - la ou les électrode(s) du troisième groupe peuvent être disposées de manière sensiblement perpendiculaire aux électrodes du premier et du second groupe, respectivement, - les électrodes peuvent comprendre un fil en métal, comprenant par 5 exemple du platine ou de l'inox. Suivant un autre mode de réalisation particulier, - le corps de la sonde peut comprendre une partie de forme sensiblement allongée, - le corps de la sonde peut comprendre une section sensiblement de l'une 10 des formes suivantes : polygonale, elliptique, circulaire, - les électrodes du premier, du second et du troisième groupe peuvent être disposées de manière sensiblement parallèle entre elles selon le périmètre du corps de la sonde, - la ou les électrode(s) du troisième groupe peuvent être disposées entre 15 la ou les électrode(s) du premier groupe et la ou les électrode(s) du second groupe, respectivement, - les électrodes du premier et du second groupe peuvent être disposées entre des électrodes du troisième groupe. Suivant des variantes des modes de réalisation, 20 - les moyens de connexion peuvent comprendre un câble permettant de déporter le conditionneur à distance de la sonde, - la sonde peut comprendre des moyens de stockage d'information aptes à être lus par des moyens électroniques, tels que par exemple une EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory) ou des composants 25 d'identification radio RFID. Description des figures et modes de réalisation D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en oeuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants : 30 - la figure 1 illustre un schéma électrique équivalent de capteur de mesure de biomasse de l'art antérieur, - la figure 2 illustre un schéma électrique équivalent de capteur de biomasse selon l'invention, - la figure 3 illustre un premier mode de réalisation de dispositif selon 35 l'invention, sous la forme d'un capteur plan, 2951547 -8- - la figure 4 illustre une première disposition des électrodes du capteur plan, - la figure 5 illustre une seconde disposition des électrodes du capteur plan, 5 - la figure 6 illustre un second mode de réalisation de dispositif selon l'invention, sous la forme d'un capteur cylindrique, avec une première disposition des électrodes, - la figure 7 illustre une seconde disposition des électrodes du capteur cylindrique, 10 - la figure 8 illustre une troisième disposition des électrodes du capteur cylindrique. La figure 1 présente un schéma électrique équivalent représentatif d'un capteur de biomasse de l'art antérieur, qui comprend une sonde 4 immergée dans un milieu biologique contenu dans un bioréacteur 30. La sonde 4 15 comprend quatre électrodes la, lb, 2a, 2b, qui permettent de mesurer tout ou partie des composantes de l'impédance Zx du milieu biologique en injectant un courant Ix dans le milieu via les électrodes la et 2a, et en mesurant la tension Vx qui apparaît entre les électrodes lb et 2b : Zx=Vx/Ix. 20 L'impédance Zx est représentée sur la figure 1 sous la forme de deux impédances en série de valeur Zx/2. Un tel capteur est par exemple décrit dans le document EP 0 281 602 auquel cas c'est l'impédance Zx qui est mesurée. Le capteur décrit dans WO 01/79828 en est un autre exemple, qui fourni directement une mesure 25 des composantes de l'impédance Zx utiles pour la caractérisation du milieu, c'est-à-dire la conductance Gx et la capacité Cx définies telles que : 1/Zx=Gx+j•2•f Cx, Où j est l'unité imaginaire et f est la fréquence de travail. Il est également possible de mettre en oeuvre une sonde à deux 30 électrodes telle que décrite par exemple dans WO 01/79828 pour effectuer la même mesure, auquel cas les électrodes la et lb sont confondues, de même que les électrodes 2a et 2b. En pratique, il existe un courant de fuite If vers la terre 31, qui dépend notamment de l'impédance du milieu autour du capteur, qui peut être représentée dans un schéma simplifié par une impédance parasite Zp. Ce 2951547 -9- phénomène dégrade sensiblement la mesure d'impédance Zx car le courant Ix qui sert à sa détermination est altéré par le courant de fuite If. Dans les fermenteurs ou bioréacteurs traditionnels comprenant une proportion importante de parties métalliques, ce courant de fuite If est 5 suffisamment stable et peu sensible aux modifications de l'environnement pour pouvoir être pris en compte et corrigé par un calibrage de la sonde notamment. Dans les bioréacteurs dont une partie importante des parois est isolante à l'électricité tels que des bioréacteurs à usage unique ou consommables, la 10 mesure d'impédance Zx avec de tels dispositifs de l'art antérieur peut être dégradée de manière inacceptable car le courant de fuite If n'est plus relié de façon répétable et stable à la terre 31. Les causes d'erreurs de mesure sont alors nombreuses, et comprennent toutes les causes possibles de modification du courant de fuites par l'environnement. On peut citer, à titre 15 d'exemples non limitatifs : - Des variations du couplage capacitif entre le milieu biologique et des éléments conducteurs de l'environnement du fermenteur 30, illustré par la capacité parasite Cp2. Cet effet peut être dû par exemple à la présence d'un opérateur (« effet de main »), à une plaque de métal, ... ; 20 - L'insertion d'éléments conducteurs dans le bioréacteur, tels qu'un autre capteur, un doigt de gant, une électrode de masse additionnelle.... Cet effet est illustré par la résistance parasite Rpl ; - L'existence d'une tension parasite extérieure Vp. Dans le cas des fermenteurs traditionnels métalliques, cette tension parasite Vp est véhiculée 25 directement à la terre via leurs parties métalliques ; - Des couplages inductifs variables entre les conditions d'étalonnage et d'utilisation. En effet, les mesures d'impédance Zx se font en général à des fréquences élevées pour lesquelles les liaisons électriques telles que les câbles se comportent comme des inductances. La mesure peut être significativement 30 affectée par la longueur de ces liaisons électriques, illustrées par exemple par les inductances équivalentes Lti et Lt2. Cet effet peut être en outre significativement aggravé lorsque ces inductances (LT2 par exemple) et les capacités de couplages (CP2 par exemple) entrent en résonance dans la bande de fréquences utilisée pour la détermination de la biomasse. En 2951547 -10- pratique, ce phénomène de résonnance peut constituer un problème sérieux avec les dispositifs de l'art antérieur ; - La variation du couplage capacitif Cc entre la terre 31 et la masse électronique de mesure 7, lorsque le dispositif de mesure est électriquement 5 flottant par rapport à la terre 31. En d'autres termes, les impédances parasites variables (Lti, Lt2, Rpl, Cp2, CC, ...) dans lesquelles se répartit le courant de fuite If et les sources de tension parasites (Vp, ...) ont pour effet de placer le milieu biologique au voisinage des électrodes à un potentiel électrique Vm fluctuant par rapport à 10 la masse de mesure 7, et susceptible de perturber sensiblement la mesure. La figure 2 présente un schéma électrique équivalent représentatif d'un capteur de biomasse selon l'invention, qui comprend une sonde 4 immergée dans un milieu biologique contenu dans un bioréacteur 30. Par comparaison avec les dispositifs de l'art antérieur, le capteur de 15 biomasse selon l'invention comprend une électrode supplémentaire 3 reliée à la masse de mesure 7 qui, selon les configurations, peut être ou ne pas être reliée à la terre 31. Ce capteur peut être dérivé d'un capteur à quatre électrodes tel que décrit par exemple dans WO 01/79828 ou dans EP 0 281 602, auquel cas la sonde 4 selon l'invention, appelée aussi sonde à 20 cinq électrodes, comprend quatre électrodes la, lb, 2a, 2b pour mesurer l'impédance Zx du milieu biologique et une électrode de référence 3 pour référencer électriquement le milieu. Un capteur selon l'invention peut également être dérivé d'un capteur à deux électrodes tel que décrit par exemple dans WO 01/79828, auquel cas les 25 électrodes la et lb sont confondues, de même que les électrodes 2a et 2b. Dans ce cas, la sonde 4 selon l'invention, appelée alors sonde à trois électrodes, comprend deux électrodes pour mesurer l'impédance Zx du milieu biologique et une électrode de référence 3 pour référencer électriquement le milieu. 30 L'électrode de référence 3 d'un capteur selon l'invention est en contact avec le milieu biologique, et elle est reliée à la masse de mesure 7, qui est de préférence la masse de l'électronique du capteur. Bien entendu, cette électrode de référence 3 n'est pas nécessairement unique et peut comprendre une pluralité d'électrodes reliées à la masse de mesure 7. 2951547 -11- Avantageusement, cette électrode de référence 3 permet de rendre le potentiel du milieu Vm fixe et stable quelque soit les couplages (Lti, Lt2, Rpl, Cp2, CC, ...) et les potentiels (Vp) parasites extérieurs existants. Elle permet ainsi de rendre la mesure indépendante de l'environnement du 5 bioréacteur 30, même lorsque ses parois sont isolantes à l'électricité. Le capteur selon l'invention est d'autant moins sensible aux perturbations de l'environnement lorsque cette électrode de référence 3 est reliée avec la liaison la plus courte possible vers la masse de l'électronique 7, ce qui permet de minimiser l'inductance parasite de la liaison Lc, et 10 également lorsque cette électrode de référence 3 est positionnée au plus près des électrodes de mesure 1 et 2. Dans ces conditions, l'électrode de référence 3 permet de créer un court-circuit (avec de préférence Vm 0) vis-à-vis de toutes les impédances parasites dont l'effet sur la mesure peut varier de manière considérable et imprévisible, surtout lorsque leurs modes de 15 résonance sont situés dans la bande de fréquences utilisées pour la mesure de biomasse. La mesure devient alors très peu sensible aux effets d'un potentiel extérieur Vp ou aux effets de la variation des impédances parasites extérieures (Lti, Lt2, Rpl, Cp2, CC, ...) et l'environnement du bioréacteur, même pourvu de parois isolantes à l'électricité, n'a plus d'effets sensibles sur 20 la mesure de biomasse. La figure 3 présente un premier mode de réalisation de capteur selon l'invention. Ce mode de réalisation est adapté par exemple à la fabrication de capteurs de biomasse à usage unique ou consommables destinée à être intégrés dans des bioréacteurs à parois souples ou rigides, également à usage 25 unique ou consommables. Ces bioréacteurs peuvent se présenter par exemple sous la forme de sacs en matière plastique souple et isolante à l'électricité, qui contiennent le milieu biologique. La sonde 4 comprend un support 5 qui se présente sous la forme d'une pièce unique, par exemple en polyéthylène (PE) ou en polypropylène (PP), 30 donc isolante à l'électricité. Ce support 5 comprend une face sensiblement plane 12 qui supporte les électrodes 1, 2 et 3. Suivant un mode de mise en oeuvre préférentiel, la sonde 4 est fixée par soudure ou par collage du support 5 sur la face interne ou externe de la paroi du bioréacteur. Cette paroi comprend une ouverture permettant aux 2951547 -12- électrodes 1, 2 et 3 d'être en contact avec le milieu biologique, tandis que l'étanchéité du dispositif est assurée par le mode de fixation de la sonde 4. La sonde 4 comprend un connecteur 9, qui permet de la relier par l'intermédiaire d'un câble 10 au connecteur 11 d'un conditionneur 5 électronique 6. Ainsi, toute l'électronique de conditionnement 6 peut avantageusement être déportée, la sonde 4 ne comprenant que des éléments passifs. Les électrodes de mesure 1 et 2 sont reliées, respectivement, aux bornes E+ et E- du conditionneur 6 pour l'injection du courant Ix, et aux bornes M+ 10 et M- pour la mesure de la tension Ux. L'électrode de référence 3 est reliée à la masse 7 du conditionneur 4, qui peut être différente de la terre 31. Le conditionneur 6 est alimenté par les tensions V+ et V-, et fournit en sortie des signaux représentatifs de la biomasse (BM) et de la conductivité (Gx) du milieu biologique. 15 Suivant une première disposition des électrodes illustrée à la figure 4, les électrodes de mesure 1 et 2 sont constituées de fils de platine et sont disposées parallèlement les unes aux autres selon la face plane 12 du support 5 de la sonde 4. Une électrode de référence 3 également constituée de fil de platine est disposée parallèle aux électrodes de mesures, et sensiblement à 20 égale distance des groupes d'électrodes 1 et 2. Suivant une seconde disposition des électrodes illustrée à la figure 5, les électrodes de mesure 1 et 2 sont constituées de fils de platine et sont disposées parallèlement les unes aux autres selon la face plane 12 du support 5 de la sonde 4. Une électrode de référence 3 également constituée de fil de 25 platine est disposée de manière perpendiculaire aux électrodes de mesures, et sensiblement à égale distance des groupes d'électrodes 1 et 2. La figure 6 présente un second mode de réalisation de capteur selon l'invention. Ce mode de réalisation est également adapté par exemple à la fabrication de capteurs de biomasse à usage unique ou consommables 30 destinée à être intégrés dans des bioréacteurs à parois souples ou rigides, également à usage unique ou consommables. La sonde 4 comprend un support 20 qui se présente sous la forme d'un cylindre de préférence en verre. Les électrodes 1, 2 et 3, en forme d'anneaux et disposés selon le périmètre du support 20, sont réalisées par dépôt d'un 35 élément conducteur métallique, par exemple en utilisant une technique de -13- sérigraphie, sur le corps 20. Alternativement, les électrodes peuvent être des bagues usinées ou des fils, et le support 20 peut être en usiné dans un matériau plastique de type polyéthylène (PE). Suivant un mode de mise en oeuvre, la sonde 4 peut être plongée dans 5 le milieu biologique au travers d'une ouverture aménagée dans la paroi du bioréacteur et pourvue de moyens d'étanchéité. La sonde 4 peut être directement connectée au conditionneur électronique 6 au moyen du connecteur 11, de telle sorte à réaliser un ensemble compact. Avantageusement, la sonde 4 ne comprend que des 10 éléments passifs pour en minimiser le coût, en particulier pour des applications à usage unique. Les électrodes de mesure 1 et 2 sont reliées, respectivement, aux bornes E+ et E- du conditionneur 6 pour l'injection du courant Ix, et aux bornes M+ et M- pour la mesure de la tension Ux. L'électrode de référence 3 est reliée à 15 la masse 7 du conditionneur 4, qui peut être différente de la terre 31. Le conditionneur 6 est alimenté par les tensions V+ et V-, et fournit en sortie des signaux représentatifs de la biomasse (BM) et de la conductivité (Gx) du milieu biologique. Suivant une première disposition des électrodes, la sonde 4 comprend 20 une électrode de référence 3 disposée entre les électrodes 1 et 2, sensiblement à égale distance de ces électrodes 1 et 2. Suivant une seconde disposition des électrodes illustrée à la figure 7, la sonde 4 comprend deux électrodes de référence 3 disposées de part et d'autre des électrodes 1 et 2, chaque électrode de référence étant 25 sensiblement à égale distance des électrodes 1 ou 2, respectivement. Suivant une troisième disposition des électrodes illustrée à la figure 8, la sonde 4 comprend une électrode de référence 3 disposée à proximité des électrodes 1 et 2, à l'extérieur de ces dernières. Ce mode de mise en oeuvre n'est pas un mode préférentiel dans la mesure où les électrodes de référence 30 3 ne sont pas disposées de manière symétriques par rapport aux électrodes de mesure 1 et 2, ce qui peut entraîner une dégradation sensible des performances du capteur. Néanmoins il peut être mis en oeuvre pour réaliser des capteurs très simplifiés, dans lesquels les contraintes de connexion des électrodes sont réduites au minimum. 35 Suivant des modes de réalisation particuliers : 2951547 -14- - Les contacts électriques du connecteur 9 de la sonde 4 peuvent être constitués par des même fils métalliques qui constituent les électrodes 1, 2, 3. Cela peut permettre de réaliser par exemple des capteurs plats tels que décrits à la figure 3 à très faible coût ; - Il est possible d'insérer un module électronique tel qu'un préamplificateur à l'extrémité du câble 10, du côté du capteur. Ce module se connecte alors directement au connecteur 9 de la sonde 4. - Une sonde 4 selon l'invention peut être pourvue d'un dispositif apte à contenir des informations. Ce dispositif peut comprendre, de manière non limitative, une mémoire réinscriptible (EEPROM), dont le contenu peut être lu et éventuellement réécrit par le conditionneur 6 ou tout autre moyen électronique, ou une radio étiquette ou puce de radio identification RFID. Cette mémoire peut être utilisée pour stocker à des fins de traçabilité et/ou de configuration notamment, par exemple des codes d'identification du capteur, des paramètres de calibration, des paramètres de configuration, l'historique d'utilisation, .... Les dispositifs capteurs selon l'invention peuvent bien entendu être avantageusement mis en oeuvre également dans des fermenteurs ou bioréacteurs dans lesquels le milieu de culture biologique est efficacement relié à une masse électrique par un autre moyen, tels que des fermenteurs métalliques. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.25 REVENDICATIONS1. Dispositif pour capter au moins une mesure d'impédance dans un processus physique, physico-chimique et/ou biologique comprenant : - une sonde (4) apte à être appliquée à un milieu contenant des cellules biologiques, laquelle sonde comprenant un corps (5, 20), un premier groupe d'au moins une électrode (1) et un second groupe d'au moins une électrode (2), - un conditionneur (6) apte à délivrer des signaux représentatifs de l'impédance électrique dudit milieu entre la ou les électrodes du premier groupe (1) et la ou les électrodes du second groupe (2), lequel conditionneur (6) étant électriquement référencé à une masse de mesure (7), - des moyens de connexion (8), aptes à relier la sonde (4) et le 15 conditionneur (6), caractérisé en ce que ladite sonde (4) comprend en outre un troisième groupe d'au moins une électrode (3) électriquement relié à un potentiel électrique de référence. 20 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le potentiel électrique de référence est sensiblement égal au potentiel électrique de la masse de mesure (7). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il 25 présente une distance sensiblement égale entre, d'une part la ou les électrode(s) du premier groupe (1) et au moins une électrode du troisième groupe (3), et d'autre part entre la ou les électrode(s) du second groupe (2) et au moins une électrode du troisième groupe (3). 30 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier (1) et le second groupe (2) d'électrodes comprennent chacun respectivement deux électrodes. 2951547 -16- 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (5, 20) de la sonde (4) est en matériau sensiblement isolant à l'électricité. 5 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps (5, 20) de la sonde (4) comprend au moins l'un des matériaux suivants : polyéthylène (PE), polypropylène (PP), verre. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les 10 électrodes (1, 2, 3) sont réalisées par dépôt d'un matériau sensiblement conducteur à l'électricité sur le corps (5, 20). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (5) de la sonde comprend une surface 15 sensiblement plane (12) sur laquelle sont disposées les électrodes (1, 2, 3). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les électrodes du premier (1), du second (2) et du troisième groupe (3) sont de forme sensiblement linéaire, et en ce que les électrodes du premier (1) et du second 20 groupe (2) sont disposées de manière sensiblement parallèle entre elles. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps (20) de la sonde (4) comprend une partie de forme sensiblement allongée. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le corps (20) de la sonde (4) comprend une section sensiblement de l'une des formes suivantes : polygonale, elliptique, circulaire. 30 12. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que les électrodes du premier (1), du second (2) et du troisième groupe (3) sont disposées de manière sensiblement parallèle entre elles selon le périmètre du corps (20) de la sonde. 25 2951547 -17- 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de connexion comprennent un câble (10) permettant de déporter le conditionneur (6) à distance de la sonde (4). 5 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sonde (4) comprend des moyens de stockage d'information aptes à être lus par des moyens électroniques.