Mise au point d'observateurs d'état pour le suivi de cultures de cellules animales

Design of state observers for the monitoring of animal cell cultures

• Auteur / Autrice : François Pelletier
• Direction : Jean-Marc Engasser
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologies et industries alimentaires
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences du génie chimique (Nancy)
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Georges Bastin, Gilbert Casamatta

Mots clés

Mots clés contrôlés

Kalman, Filtrage de

Processus biotechnologiques -- Surveillance

Hybridomes

Cellules animales -- Biotechnologie

Cultures cellulaires

Mots clés libres

Culture cellulaire

Animal

Hybridome

Monitorage

Estimation état

Bilan matière

Filtre Kalman

Cell culture

Animal

Hybridoma

Monitorings

State estimation

Material balance

Kalman filter

Résumé

L’objectif de ce travail est l'élaboration d'outils d'estimation d'état simples d'emploi pour l'évaluation de la composition des milieux de culture cellulaires. La première partie concerne le développement d'un nouvel estimateur appelé observateur à base de bilans de matière construit sur le principe de l'observateur asymptotique. Il peut être appliqué à n'importe quel type de culture. Il ne nécessite aucun réglage. La possibilité de prendre en compte certaines lois cinétiques connues permet de le faire fonctionner avec un nombre restreint de mesures. La seconde partie traite de la mise au point d'une nouvelle variante du filtre de Kalman, le filtre de Kalman auto-ajustable. Le réglage du filtre de Kalman est délicat et peut conduire à des problèmes de stabilité de l'erreur d'estimation et de convergence des valeurs estimées vers les valeurs réelles. Le filtre de Kalman auto-ajustable assura la stabilité des erreurs d'estimations avec un nombre réduit de réglages. Les deux nouveaux observateurs ont été appliqués à trois cultures d'hybridomes productrices d'anticorps monoclonaux. À partir de deux mesures expérimentales (glucose et lactate déshydrogénase ou ammoniaque et lactate déshydrogénase), la composition du milieu de culture est évaluée par les deux techniques. L’observateur à base de bilans de matière a donné de bons résultats et ceux obtenus avec le filtre de Kalman auto-ajustable sont acceptables tant que l'on ne sort pas du domaine de validité du modèle