ES2280335T3 - Metodo para medir la concentracion y composicion de biomasa, sonda y celda. - Google Patents

Abstract

Método para medir la concentración y composición de biomasa, cuyo método comprende la estimación de la concentración celular en el cultivo, mediante la medición de la impedancia eléctrica del medio en la biomasa a varias frecuencias, en un rango comprendido entre 1 kHz y 20 MHz, caracterizado porque se procede a la medición de la impedancia eléctrica, dentro del medio, en dos regiones del mismo, una carente de células y otra con células, ambas mediciones mediante conjuntos de electrodos idénticos, a los que se conectan dos etapas frontales del sistema de medida; obteniéndose de las mediciones en la región carentes de células información sobre las variaciones de la conductividad del medio extracelular (sigmae), en base a cuya información se corrige la estimación de la concentración celular del cultivo en la región con células.

Description

Método para medir la concentración y composición de biomasa, sonda y celda.

La presente invención tiene por objeto unas mejoras introducidas en la patente española 9700500, relativa a un método y aparato para medir la concentración y composición de biomasa, que permite medir bajas concentraciones de biomasa, así como la concentración y composición de biomasa en fangos activos.

Ya se conocen sistemas de medida de biomasa, pero con problemas a la hora de medir a bajas concentraciones. Ello es debido a que la medida que realizan es muy sensible a cambios de temperatura y conductividad del medio donde se cultiva la biomasa. A bajas concentraciones la señal es muy baja y al ser sensible a ruido electrónico implica que no se pueden realizar medidas correctamente.

Este problema se resuelve con el procedimiento descrito en la patente ES 9700500, de los mismos solicitantes, según la cual el procedimiento de medida se inicia con la generación de la corriente eléctrica digitalmente, aunque también se puede realizar analógicamente, y su inyección en el medio de cultivo a través de dos electrodos. A través de otros dos electrodos se mide la caída de tensión en el medio. Esto es una medida a cuatro hilos que independiza en gran medida el resultado de las mediciones de impedancia del contacto de los electrodos con el medio. Los amplificadores de la señal van colocados muy cerca de la sonda para evitar que capacidades parásitas afecten la señal, ya que se utilizan en ciertos momentos frecuencias altas. La relación entre la señal de tensión y la de corriente eléctrica es la impedancia eléctrica. El proceso se repite para varias frecuencias de 1 kHz a 20 MHz. Las frecuencias son seleccionables y dicha selección depende del tipo de cultivo biológico. La impedancia eléctrica se corrige continuamente con la medida de temperatura y conductividad indicadas anteriormente según coeficientes lineales
conocidos.

A partir de los datos obtenidos se pueden hacer dos procesados de datos que llevan a la obtención de parámetros de estimación de concentración de biomasa o células:

1) La relación entre la impedancia a baja frecuencia y la impedancia a alta frecuencia es proporcional a la concentración de células en el medio. Antes se habrá calibrado el medidor con el tipo de células mencionado. La relación entre el valor alto y el bajo es un buen estimador:

[1]E(%) = \frac{|Z(BF)| - |Z(AF)|}{|Z(BF)|} \cdot 100

donde |Z(AF)| y |Z(BF)| son los módulos de la impedancia medida a más alta y más baja frecuencia.

2) Las medidas de impedancia eléctrica resultantes del barrido en frecuencia (como mínimo cuatro medidas de 1 kHz a 20 Mhz) se ajustan a una curva:

[2]Z(f) = R_{\infty} + \frac{R_{0} - R_{\infty}}{1 + \left(j \frac{f}{f_{c}}\right)^{1 - \alpha}}

mediante un ajuste de mínimos cuadrados. Los parámetros R_{0} y R\infty son las resistencias que presenta el medio en corriente continua y a muy alta frecuencia respectivamente, f_{c} es la frecuencia a la que se produce el máximo de la parte imaginaria y que depende del tipo de microorganismo; y \alpha es un parámetro que está relacionado con la dispersión de dimensiones de las células y formas de los microorganismos.

La impedancia medida se puede modelar como el circuito que se presenta en la figura 1. Las relaciones entre los parámetros del circuito (Re, resistencia del medio extracelular y Ri, resistencia intracelular) con los del modelo matemático (R_{0} y R\infty) son las siguientes:

R_{e} = R_{0}

[3]R_{i} = \frac{R_{0} \cdot R_{\infty}}{R_{0} - R_{\infty}}

[4]E(%) = \frac{R_{0} - R_{\infty}}{R_{0}} \cdot 100

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donde R_{0} y R\infty se obtienen del ajuste de la ecuación donde se modela la variación de impedancia con la frecuencia y antes presentada. La relación:

[5]E(%) = \frac{R_{0} - R_{\infty}}{R_{0}} \cdot 100

da un estimador de la concentración de biomasa. Esta relación es la misma que la opción 1 del procesado de datos pero con valores resultantes de un ajuste al modelo.

En resumen, las dos opciones (fórmulas 1 y 5) nos permiten obtener un buen estimador de biomasa con la relación entre la impedancia a alta y baja frecuencia. Una de las opciones utiliza directamente los valores medidos a alta y baja frecuencia y otra dos valores resultantes de ajustar los datos de impedancia de un barrido de frecuencia a un modelo.

Utilizando la segunda opción (fórmula 5), además se obtienen dos parámetros adicionales (f_{c} y \alpha) que dan información sobre las células en el sistema, pudiéndose determinar el tipo de célula en cuestión, así como la dispersión de tamaños. El sistema podría asimismo determinar si el cultivo estuviese contaminado por células de un tipo diferente.

Los datos finales obtenidos por el medidor son procesados informáticamente y puede presentarse al usuario de manera continua la concentración de células en el medio.

Este procedimiento, sin embargo, tiene limitaciones cuando se intenta llegar a concentraciones más bajas. La principal limitación de los estimadores descritos es que suponen que la conductividad del medio extracelular (\sigma_{e}) y la del medio intracelular (\sigma_{i}) son similares y constantes. Las moderadas variaciones que experimenta \sigma_{e} en un cultivo no son críticas para la estimación de la densidad de biomasa si ésta es elevada, pero pueden enmascarar la medida de concentraciones débiles. En este caso hemos de introducir un procedimiento adicional, que afecta a la estructura de la medida.

La presente invención propone añadir un paso más para poder llegar a concentraciones más bajas: este paso consiste en medir el parámetro E (%) con la primera o la segunda opción (fórmulas 1 o 5) comparando las medidas en un medio de referencia sin células y en otro con células. Los medios usados (con células y sin células) son idénticos excepto por la presencia de células.

La medida en el medio sin células proporciona información sobre las variaciones de \sigma_{e} y permite corregir el estimador E(%). Esto puede hacerse de dos formas:

1)

Usando una expresión obtenida a partir del modelo teórico:

[6]E_{c}(%) = E(%) \cdot 3 \frac{k}{2 + k} ; k = \frac{\sigma_{i}}{\sigma_{e}}

\sigma_{i} puede considerarse constante para un microorganismo determinado.

2)

Mediante una curva de calibración obtenida a partir de medidas experimentales variando artificialmente \sigma_{e}.

Si además la medida de referencia se toma con un conjunto de electrodos igual en material, tamaño y geometría al que se usa para la medida de densidad de biomasa, pueden cancelarse los efectos relacionados con la no idealidad de los amplificadores, cables de conexión y electrodos, así como su variación con la temperatura.

La comparación y/o procesado de las medidas hechas con ambas sondas puede hacerse de dos modos:

1)

Medida individual en cada sonda y comparación por software. Cada medida individual puede llevarse a cabo usando una etapa frontal para cada sonda o bien multiplexando una única etapa frontal entre ambas sondas.

2)

Medida diferencial directa de las tensiones de los electrodos detectores de ambas sondas mediante su conexión en forma de puente de Wheatstone adaptado a impedancias de 4 hilos (puente de Kelvin) o estructura similar.

Otro objeto de esta invención es cómo conseguir que el medio sin células y el medio con células tengan la mismas condiciones. Para ello se diseña una sonda que tiene dos regiones de medida exactamente igual en dimensiones. La sonda se introduce en el cultivo para la medida en línea de biomasa, es decir para la medida directamente durante el proceso sin necesidad de extraer ninguna muestra del cultivo. Una de las regiones se cubre con una malla que no permita el paso de la célula de interés (diámetro de agujero en malla menor a radio menor de la célula bajo medida) y la otra queda en contacto directo con el cultivo con células. La comparación se realizará entre la medida en ambas regiones.

Para medidas de concentraciones más bajas, deberán realizarse medidas fuera de línea. Para ello: 1) Se tomará una muestra del cultivo y se dividirá en dos muestras iguales que se introducirán en sendos recipientes iguales con dos conjuntos de 4 electrodos iguales. 2) Uno de los recipientes se someterá a ondas ultrasónicas para producir la lisis de las células en el cultivo. También alternativamente la lisis se podrá llevar a cabo por procedimiento químico, eléctrico o térmico. 3) Siendo este último recipiente, el recipiente de referencia, se colocaran los dos recipientes a la misma temperatura (por ejemplo, poniéndolos en bloque a temperatura constante) y se procederá a la medida por comparación de la concentración de células en el cultivo.

En cultivos donde las células se cultiven en capas adheridas a una superficie, se realizará un montaje de dos grupos de 4 electrodos idénticos en 2 regiones idénticas cada grupo, pero con un grupo montado en una región que no sea biocompatible y no permita el crecimiento de las células sobre la región donde miden los electrodos.

Con el sistema descrito y los dos procedimientos anteriores, la medida de concentraciones bajas de biomasa es factible (por ejemplo, con Saccharomyces cerevisiae por debajo de una concentración de 1x10^{6} células por mililitro).

Las mejoras objeto de la presente invención permiten también medir la biomasa presente en fangos activos. Los fangos activos se cultivan en reactores biológicos en depuradoras urbanas y en plantas de tratamiento de residuos. En estos reactores biológicos, los fangos activos actúan depurando el agua presente en el reactor.

La medida en línea de la biomasa presente en fangos activos consistiría en la medida del parámetro E(%) con respecto a su valor en el líquido libre de biomasa del reactor. Utilizando una sonda adecuada, podría realizarse la medida necesaria de comparación.

Una evolución de este procedimiento sería el utilizado en la medida fuera de línea. Para estas medidas se utiliza de manera corriente el estándar de medida V-30, que consiste en medir la altura del fango activo después de llenar una probeta hasta 1000 cc y tras esperar 30 minutos a que la sedimentación del fango activo tenga lugar. Se propone una probeta que dispone de 4 electrodos en la parte del sobrenadante y 4 electrodos en la parte inferior donde sedimenta el fango activo.

El procedimiento de medida con dicha sonda es el siguiente: 1) se introduce el líquido que será una muestra del reactor donde se halle el fango activo a medir 2) se llena hasta los 1000 cc, 3) se mide la velocidad de sedimentación de la siguiente manera: se mide repetidamente Z(f) en el electrodo inferior y se analiza la evolución temporal del módulo de la impedancia a una sola frecuencia o bien la del estimador E(%). Debido a la sedimentación, dichas evoluciones temporales van a seguir un patrón exponencial con saturación:

[7]y(t) = y_{0} + A \cdot \left(1 - e^{\tfrac{t}{\tau}}\right)

La constante de tiempo \tau proporciona información sobre la velocidad de sedimentación del fango y del tiempo de espera necesario para obtener una medida estable del estimador de densidad de biomasa. Los parámetros y_{0} A, dan información sobre las propiedades de medio agitado y sobre el medio sedimentado, respectivamente.

4) Una vez se comprueba que la sedimentación llega a su fin, o una vez se ha podido calcular \tau se produce la medida de impedancia eléctrica por comparación entre parte sobrenadante y parte inferior de fango, tal como se ha descrito anteriormente, y además se mide la altura del medio sedimentado (h) por ejemplo por medios ópticos, 5) Se obtiene un estimador final E(%), junto con características de la biomasa bajo medida (f_{c} y \alpha), 6) Estas medidas de f_{c} y \alpha dan idea del tipo de población de células bajo estudio. El sistema podrá comparar estos valores con otros de otros cultivos para poder dar una estimación de la distribución genérica de población.

Este método puede considerarse como una variante del descrito anteriormente, caracterizándose el que ahora describimos por tener la zona libre de microorganismos en la parte superior de la probeta aprovechando la fuerte sedimentación que experimentan los sólidos en suspensión y la biomasa presente en los fangos activos. La acumulación de biomasa en la proximidad del electrodo inferior permite obtener una medida más alejada del nivel de ruido del equipo que la que se obtendría sobre la suspensión agitada. La relación entre la medida sobre el sedimento y la densidad media de biomasa en dicha suspensión agitada se obtendrá usando el nivel de sedimentación y una curva de calibración obtenida experimentalmente.

Las características de la invención se comprenderán mejor con el siguiente descripción, hecha con referencia a los dibujos adjuntos, dada a título de ejemplo no limitativo:

En los dibujos:

La figura 1 es un esquema de un circuito equivalente al modelo eléctrico de un material biológico que se mide en un medio de cultivo, con el procedimiento objeto de la patente principal nº 9700500.

La figura 2 es un esquema de medición individual en cada sonda.

La figura 3 es un esquema de medición diferencial directa de las tensiones de los electrodos detectores de ambas sondas.

La figura 4 muestra una sonda, parcialmente seccionada, constituida para llevar a cabo el objeto de la invención.

La figura 5 es un esquema de la medición de concentraciones mediante recipientes independientes.

Las figuras 6 y 7 son una vista lateral y en planta de una probeta para llevar a cabo el proceso de la invención.

La figura 8 es un esquema de una variante de ejecución en el sistema de medición de concentraciones.

La figura 9 es un diagrama comparativo de valores característicos de biomasa perteneciente a diferentes cultivos.

En la figura 1 se muestra un circuito equivalente de lo que se mide en un medio de cultivo con el procedimiento objeto de la patente principal 9700500. Cuando la frecuencia de la corriente inyectada es muy alta, el condensador C se comporta como si estuviera cortocircuitado y toda la corriente circula por el medio intracelular con una resistencia eléctrica R_{i} y por el medio extracelular con una resistencia R_{e}. Cuando la frecuencia es muy baja, el condensador C se comporta como si estuviera en circuito abierto y obliga a que toda la corriente pase sólo por el medio extracelular, con una resistencia R_{e}.

Tal y como se puso anteriormente, el objeto de la invención es llegar a la medición de biomasas con concentraciones más bajas que las conseguidas mediante la patente principal 9700500, para lo que se procede a la medición de la impedancia eléctrica dentro del medio que se analiza en dos regiones del mismo, una carente de células y otra con células. Estas mediciones se llevan a cabo mediante sondas con conjuntos de electrodos idénticos.

La comparación y/o procesado de las medidas hechas con ambas sondas puede llevarse a cabo en la forma representada en la figura 2, en la cual se representa dos regiones: la región A contiene biomasa y la región B comparte el mismo medio de cultivo que la región A, pero está libre de biomasa mediante cualquiera de los procedimientos ya descritos, por ejemplo mediante el uso de un filtro 1.

En ambos casos se inyecta corriente a las muestras mediante un generador 2 a través de los electrodos 3 y 4. La corriente que fluye a través de las muestras se mide en el electrodo 4 mediante un circuito de medida de corriente 5, que nos proporciona las medidas Im en la región A e Imr en la región de referencia B.

La caída de potencial en ambas regiones se detecta con otro par de electrodos 6 y 7 y se mide en un amplificador diferencial 8, proporcionando las medias Vm para la región A y Vmr para la región de referencia B.

La impedancia de la región A se determina a partir de las medidas Vm e Im a distintas frecuencias y la impedancia de la región B se determina con Vmr e Imr, a las mismas frecuencias.

El amplificador diferencial 8, al igual que el circuito de medida de corriente 5 puede ser doble, uno para cada región, o bien pueden ser únicos y conmutarse su conexión a los electrodos correspondientes para la medida de cada región.

La comparación y el procesado de las medidas hechas con las dos sondas puede hacerse también mediante la medida diferencial directa de las tensiones de los electrodos detectores de ambas sondas, según se muestra en la figura 3.

En este caso se aplica la corriente del generador 9 simultáneamente a las regiones 10 y 11 mediante su conexión en puentes según el esquema de la figura. La corriente se divide en dos ramas a través de las resistencias 12 que están conectadas a un electrodo 13 de cada región. Se mide la caída entre otro par de electrodos 14, uno conectado a cada región, mediante el amplificador diferencial 15. Para que esta diferencia sea representativa del comportamiento diferencial entre ambas regiones se conectan los electrodos restantes 16 y 17 a un circuito de control y medida de la corriente 18 que puede operar en dos modos: a) ajustando y midiendo las corrientes drenadas por los electrodos 17, de forma que las tensiones en los electrodos 16 se mantengan a 0 voltios en ambas regiones; y b) haciendo que las dos corrientes de los electrodos 17 sean iguales y midiendo entonces las tensiones que aparecen en los electrodos 16 de ambas regiones.

Se pretende de este modo aumentar la sensibilidad del sistema midiendo directamente las diferencias entre las regiones A y B en lugar de medirlas por separado y hacer la comparación por software. La región A es una región donde hay células y la región B es una región idéntica, pero sin células, lo cual puede lograrse, como en el caso de la figura 2, mediante un filtro 19.

En la figura 4 se representa una sonda para la medida de biomasa que consta de dos partes: base 20 vástago 21. En la base se hallan dos zonas de medidas de iguales dimensiones, regiones 22 y 23, pero de una característica diferente: en la región 22 hay presencia de biomasa que se pretende medir, mientras que en la región 23 una malla 24 evita la entrada de biomasa. En la zona 25 se coloca una parte de la electrónica y los electrodos, compuestos por dos conjuntos de cuatro electrodos, 26 y 27.

La sonda descrita se introduce en el cultivo para la medida directamente durante el proceso, sin necesidad de extraer ninguna muestra del cultivo. La región 23 va cubierta con la malla 24 que no permite el paso de células de interés, para lo cual el diámetro de agujero de la malla 24 será menor al radio menor de la célula bajo medida. La región 22 quedará en contacto con el cultivo con células. La comparación se realizará entre la medida en las regiones 22 y 23.

Para medidas de concentraciones más bajas se realizan medidas fuera de línea, es decir con extracción de muestra de cultivo. Para ello puede seguirse el montaje representado en la figura 5, que incluye dos muestras de biomasa 28 y 29 que están situadas en dos recipientes idénticos 30 y 31, respectivamente, con dos conjuntos de cuatro electrodos, también idénticos y en idéntica colocación en los recipientes 30 y 31. Los dos recipientes se colocan en un bloque termostatado 32. Las muestras 28 y 29 tienen una característica diferente: una es el medio a medir con biomasa y el otro es el medio a medir con células lisadas, es decir con membranas no intactas. El recipiente 30 puede someterse a ondas ultrasónicas, hasta producir la lisis de las células en el cultivo. También alternativamente la lisis se podrá llevar a cabo por procedimientos químicos, eléctricos o térmicos.

Como ya se ha señalado, la invención es aplicable para medir la biomasa presente en fangos activos. Esta medición puede llevarse a cabo fuera de línea, por ejemplo mediante una probeta como la representada en las figuras 6 y 7, con una capacidad de 1000 ml en el ejemplo representado en los dibujos y que sirve para medir la velocidad de sedimentación y la biomasa presente en una muestra de 1 litro de un reactor de fangos activos. Esta probeta tiene dos juegos 33 y 34 de cuatro electrodos conectados a la pared de la cubeta por piezas de plástico 35 y 36 que se atornillan y se hacen estancas mediante juntas. Los dos conjuntos de electrodos se colocan de manera que uno mida en la región 37, done solo habrá sobrenadante cuando el fango sedimente, y otro mida en la región 38 donde el fango activo se acumulará.

La figura 8 es una vista de una superficie donde se realiza medida de biomasa que se adhiere y crece en capas finas sobre aquella (del orden de varias células de grosor). Sobre la superficie se depositan dos conjuntos de capa fina de un metal biocompatible para poder ser utilizados como electrodos. Estas capas metálicas han de ser dos conjuntos de cuatro electrodos. La región 39 será la región formada por la superficie de los electrodos 40 y sus alrededores. En esta región 39 crecerán las células sin ningún problema. En la superficie alrededor del conjunto de electrodos 41 se realizará un tratamiento para que las células no crezcan (por ejemplo se pondrá una sustancia no biocompatible o se le hará un tratamiento a la superficie para que las células no se adhieran). La región donde no crecerá la biomasa será la región 42. De este modo dispondremos de dos regiones donde se pueda medir el medio con o y sin biomasa.

En cualquiera de las realizaciones descritas, por ejemplo mediante la probeta representada en las figuras 6 y 7, una vez se comprueba que la sedimentación llega a su fin, se produce la medida de impedancia eléctrica por comparación entre las regiones 37 y 38 y se obtiene un estimador final E(%), junto con características de la biomasa bajo medida (f_{c} y \alpha). Estas medidas dan idea del tipo de población de células bajo estudio. Este sistema podrá comparar estos valores con otros de otros cultivos para dar una estimación de la distribución genérica de la población, tal y como se representa en el diagrama de la figura 9, en el que en abscisa se lleva la distribución de población y en ordenada el porcentaje en población, incluyendo este diagrama diferentes tipos de células, tales como por ejemplo algas 43 protozoos 44, levaduras 45 y bacterias 46.

Claims (13)

1. Método para medir la concentración y composición de biomasa, cuyo método comprende la estimación de la concentración celular en el cultivo, mediante la medición de la impedancia eléctrica del medio en la biomasa a varias frecuencias, en un rango comprendido entre 1 kHz y 20 MHz, caracterizado porque se procede a la medición de la impedancia eléctrica, dentro del medio, en dos regiones del mismo, una carente de células y otra con células, ambas mediciones mediante conjuntos de electrodos idénticos, a los que se conectan dos etapas frontales del sistema de medida; obteniéndose de las mediciones en la región carentes de células información sobre las variaciones de la conductividad del medio extracelular (\sigma_{e}), en base a cuya información se corrige la estimación de la concentración celular del cultivo en la región con células.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la corrección de la estimación de la concentración celular respecto a la variación de la conductividad del medio extracelular \sigma_{e}, se consigue mediante la expresión:

E_{c}(%) = E(%) \cdot \frac{k}{2 + k} ; k = \frac{\sigma_{i}}{\sigma_{e}}

en la que la conductividad del medio intracelular (\sigma_{i}) puede considerarse constante para un microorganismo determinado.

3. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la corrección de la estimación de la concentración celular se consigue mediante una curva de calibración obtenida a partir de medidas experimentales, variando artificialmente la conductividad del medio extracelular (\sigma_{e}).

4. Método según la reivindicación 1, caracterizo porque la región carente de células y la región con células se encuentran dentro de un mismo reactor o celda de cultivo, estando la región carente de células separada del cultivo por una malla con un paso suficientemente estrecho.

5. Método según la reivindicación 1, caracterizo porque la separación entre las regiones carente de células y con células se logra mediante sedimentación.

6. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la obtención de la región carente de células se logra mediante el depósito de una sustancia no biocompatible en la región de referencia, o tratamiento que hace que la región de referencia sea no biocompatible.

7. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la región con células y la región carente de células se obtienen a partir de una muestra de cultivo que se divide en dos muestras iguales, las cuales se introducen en recipientes iguales con conjuntos de electrodos iguales, destruyendo las células de una de las muestras mediante la aplicación de ultrasonidos, radiaciones ultravioletas, sustancias químicas, tratamiento térmico (altas temperaturas) o la aplicación de señales eléctricas de alta tensión.

8. Método según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la comparación y/o procesado de las medidas hechas en las dos regiones se lleva a cabo una medida individual en cada región, utilizando una etapa frontal para cada conjunto de electrodos o multiplexando una única etapa frontal entre ambos conjuntos de electrodos de cada región.

9. Método según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la comparación y/o procesado de las medidas hechas con las sondas se lleva a cabo una medida diferencia directa de las tensiones de los electrodos detectores de ambas sondas, mediante su conexión en forma de puente de Wheatstone o Kelvin.

10. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque la sedimentación se lleva a cabo en una probeta, en la que se introduce un volumen prefijado de fango, se mide su velocidad de sedimentación y se realiza, durante y una vez finalizada la sedimentación, la medida de la impedancia eléctrica por comparación entre las regiones del sobrenadante y zona de fango activo, obteniéndose un estimador final E(%), junto con características de la biomasa bajo medida, según los parámetros f_{c}, y_{o,} \alpha y A, que dan información del tipo de población de células bajo estudio, y donde f_{c} es la frecuencia a la que se produce el máximo de la parte imaginaria y que depende del tipo de microorganismo; y_{o} da información sobre las propiedades de medio agitado; \alpha es un parámetro que está relacionado con la dispersión de dimensiones de las células y formas de los microorganismos y A da información sobre el medio sedimentado.

11. Método según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque de la medición de la impedancia en las dos regiones citadas del medio se obtienen, junto con el estimador E (%), características de la biomasa medida, según los parámetros f_{c}, y_{o,} \alpha y A, que dan información sobre el tipo de población de células bajo estudio, para su comparación con valores de otros cultivos para dar una estimación de la distribución genérica de la población.

12. Sonda para llevar a cabo la medida de biomasa, caracterizada porque comprende dos regiones de medida de dimensiones coincidentes, estando una de las regiones cubierta con una malla que no permita el paso de las células que se analizan, mientras que la otra región queda en contacto directo con el cultivo con células.

13. Celda para el cultivo de células en superficie, caracterizada porque comprende dos juegos de electrodos de medida, siendo la región alrededor de uno de los juegos biocompatible y la región alrededor del otro juego de electrodos no biocompatible.