EP4392545A1 - Device and method for creating organoids, and cell culture - Google Patents

Device and method for creating organoids, and cell culture

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Publication number
EP4392545A1
EP4392545A1 EP22737425.3A EP22737425A EP4392545A1 EP 4392545 A1 EP4392545 A1 EP 4392545A1 EP 22737425 A EP22737425 A EP 22737425A EP 4392545 A1 EP4392545 A1 EP 4392545A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cavities
microfilaments
substrate
length
cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22737425.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Schober
Jörg HAMPL
Dana Brauer
Patrick Mai
Leon KAYSAN
Lan Vi NGUEN
Insa SCHRÖDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Ilmenau
Original Assignee
Technische Universitaet Ilmenau
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Ilmenau filed Critical Technische Universitaet Ilmenau
Publication of EP4392545A1 publication Critical patent/EP4392545A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

The present invention relates to a method for creating organoids, each organoid simulating a biological organ having an organ development state. A substrate (01) is provided, which has a plurality of cavities (02), each cavity being designed, in its size and form, to receive the organ to be simulated having the organ development state to be achieved. The cavities (02) each have the form of a recess. The recesses each have a length and a width, the length being greater than the width. Microfilaments (03) are provided, each microfilament having a length which is greater than the width of the recesses and less than the length of the recesses. The individual microfilaments (03) are arranged in the cavities (02). Living culturable cells are also arranged in the cavities (02). Conditions are provided in the cavities (02) for the culture of the cells on the individual microfilaments (03). The invention also relates to a cell culture and to a device for producing an arrangement for creating organoids.

Description

0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Organoiden sowie Zellkultur Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Erzeugung von Organoiden, welche jeweils ein biologisches Organ in einem zu erzielenden Organentwicklungszustand nachbilden. Im Weiteren betrifft die Erfindung eine Zellkultur zur Erzeugung einer Vielzahl an Organoiden sowie eine Vorrichtung zum Herstellen einer Anordnung zur Erzeugung von Organoiden. Bei Organoiden handelt es sich um im Labor gezüchtete Zellgruppen, die vorzugsweise auf der Basis von Stammzellen organartige Strukturen ausbilden. Hierbei müssen bestimmte Bedingungen eingehalten werden, wie beispielsweise ein Kontakt zu Nachbarzellen, eine Konzentration von Zelldifferenzierungsfaktoren und eine Vorlage von extrazellulären Matrixproteinen. In dem Artikel von Sato, T. et. al.: „Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche“ in Nature 459, Seiten 262—265, 10.1038/nature07935, 2009, wird die Erzeugung von dreidimensionalen Organoiden beschrieben, welche in Matrigel eingebettet sind. In dem Artikel von Lancaster, M. und Knoblich, J. A.: „Generation of cerebral organoids from human pluripotent stem cells“ in Nature protocols, 9(10), Seiten 2329 bis 2340, 10.1007/978-1-4939-7024-7_8, 2014, wird die Erzeugung von cerebralen, ektodermalen Organoiden beschrieben. Der Artikel von Lancaster, M., Corsini, N., Wolfinger, S. et al.: „Guided self-organization and cortical plate formation in © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 2 - human brain organoids“ in Nat Biotechnol 35, Seiten 659–666 10.1038/nbt.3906, 2017, zeigt ein Protokoll, gemäß welchem die Bildung eines Neuroektoderms und die Differenzierung in neuronaler Richtung durch die Verwendung von flotierenden Mikrofilamenten, welche als Scaffolds dienen, verbessert werden kann. Die DE 102017 217 738 B3 betrifft die Kultivierung von biologischen Zellen und Geweben mit organähnlicher Funktion in einem mikrophysiologischen Maßstab. Hierzu dient ein Verfahren zur mikrophysiologischen Co-Kultivierung von 3D-Organoid- Gewebe und mindestens einer 2D-Zellschicht. Die WO 2017/121754 A1 zeigt ein Verfahren zur Erzeugung einer länglichen oder fasergestützten multizellulären Ansammlung von multipotenten Zellen. Multipotente Zellen in einer länglichen oder länglichen Anordnung sollen mit einem Seitenverhältnis von mindestens 2:1 angeordnet werden. Die Ansammlung soll Zellen in unterschiedlichen Differenzierungsstadien und polare Zellen enthalten. Gemäß diesem Verfahren werden nicht poröse bioabbaubare Mikrofilamente eingesetzt, die als Unterstützung bzw. zur Polarisationsorientierung von pluripotenten Zellen dienen. Diese Zellhaufen werden dann in Matrigeltropfen umgesetzt, um in Mikrotiterwells freiflotierend vorzugsweise unter Schüttelkultur inkubiert zu werden. Nachteilig an dieser Lösung sind die geringe Ausbeute und die Größe der so erzeugten vorzugsweise cerebralen Embryoid-Bodies, deren Ausbildung und Größenverteilung statistisch verteilt ist. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, Organoide erzeugen zu können, welche jeweils ein biologisches Organ in einem zu erzielenden Organentwicklungszustand nachbilden. So soll es beispielsweise für die Stammzellforschung möglich sein, geometrisch gleich © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 3 - große Organoide mit gleichen Eigenschaften reproduzierbar herstellen zu können. Die genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie durch eine Zellkultur gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 13 und durch eine Vorrichtung gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 14. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Erzeugung von Organoiden, welche jeweils ein biologisches Organ in einem Organentwicklungszustand nachbilden. Bei dem nachzubildenden biologischen Organ handelt es sich insbesondere um ein tierisches oder menschliches Organ, wie beispielsweise eine Leber, ein Magen, ein Gehirn oder eine Niere. Die zu erzeugenden Organoide bilden das Organ noch nicht vollständig nach, sondern sie stellen jeweils eine organähnliche Substruktur dar, welche einen Organentwicklungszustand des Organes nachbildet, wie beispielsweis ein Neuroektoderm. Der zu erzielende Organentwicklungszustand ist insbesondere durch einen Status der Ausdifferenzierung von biologischen Zellen des Organoids sowie durch eine Form und Größe des Organoids gekennzeichnet. Das Verfahren dient insbesondere dazu, eine große Anzahl möglichst gleicher Organoide gleichzeitig zu erzeugen. Diese Anzahl beträgt bevorzugt mindestens 20 und weiter bevorzugt mindestens 50. In einem Schritt des Verfahrens wird ein Substrat bereitgestellt, welches eine Vielzahl an Kavitäten aufweist, sodass es einen Formkörper darstellt. Das Substrat dient als Bioreaktor für die Erzeugung der Organoide, sodass es für eine Kultivierung von Zellen geeignet ist. Das Substrat besteht bevorzugt aus einem biokompatiblen Material. Das Substrat besteht bevorzugt aus Polycarbonat oder aus Polylactid-co- Glycolid (PLGA). In den Kavitäten wird jeweils eines der © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 4 - Organoide erzeugt, sodass die Kultivierung der Zellen in den einzelnen Kavitäten erfolgt. Die Kavitäten sind in ihrer Größe und Form jeweils zur Aufnahme des nachzubildenden biologischen Organes in dem zu erzielenden Organentwicklungszustand ausgebildet. Somit werden die Größe und die Form der Kavitäten entsprechend der Form und Größe der Organoide, welche jeweils das biologische Organ in dem zu erzielenden Organentwicklungszustand nachbilden, gewählt. Somit bestimmen die Kavitäten die Größe und Form der zu erzeugenden Organoide. Entsprechend ist zur Ausführung des Verfahrens zu entscheiden bzw. zu ermitteln, welche Form und Größe das Organ in dem zu erzielenden Organentwicklungszustand aufweist, sodass die nachbildenden Organoide im Ergebnis des Verfahrens aufgrund der Formgebung durch die Kavitäten weitestgehend jeweils die gleiche Form und Größe aufweisen werden. Die Anzahl der Kavitäten in dem Substrat beträgt bevorzugt mindestens 20 und weiter bevorzugt mindestens 50. Die Kavitäten weisen jeweils die Form einer Mulde auf, die im Substrat ausgeformt ist. Die Mulden besitzen jeweils eine Länge und eine Breite. Die Länge und die Breite liegen insbesondere in einer horizontalen Ebene, welche eine Haupterstreckungsebene des Substrates bildet. Die Mulden sind in die vertikale Tiefe ausgeformt. Die Länge und die Breite werden insbesondere in einer obersten horizontalen Ebene gemessen, wo die Mulden bevorzugt ihre größte Ausdehnung in horizontaler Richtung aufweisen. Die Länge und die Breite sind bevorzugt senkrecht zueinander ausgerichtet. Die Länge der einzelnen Mulden ist größer als deren Breite. Somit weisen die Mulden bezogen auf die horizontale Ebene jeweils eine längliche Form auf. Die längliche Form definiert eine Richtung der Mulden, wodurch für das Kultivieren von Zellen eine Polarität vorgegeben wird. Die Länge ist nicht nur vernachlässigbar größer als die Breite. Die Tiefe der Mulden © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 5 - ist bevorzugt jeweils höchstens so groß wie deren Breite. Die Tiefe der Mulden ist bevorzugt jeweils so groß wie deren Breite. In einem weiteren Schritt werden Mikrofilamente bereitgestellt. Die Mikrofilamente bestehen bevorzugt aus einem synthetischen Material. Die Mikrofilamente bestehen bevorzugt aus einem biokompatiblen Material. Die Mikrofilamente bestehen bevorzugt aus einem selbstauflösenden Material; insbesondere aus einem Nahtmaterial, wie es in der Chirurgie für den Verschluss von Wunden verwendet wird. Die Mikrofilamente weisen bevorzugt jeweils eine Stäbchenform bzw. die Form eines Zylinders auf. Die Mikrofilamente weisen bevorzugt jeweils die Form eines geraden Fadenabschnittes auf. Die Mikrofilamente sind bevorzugt durch einen Abschnitt einer Mikrofaser gebildet. Die Mikrofilamente weisen jeweils eine Länge auf. Die Länge der einzelnen Mikrofilamente ist bevorzugt mehr als doppelt so groß wie ein Durchmesser der einzelnen Mikrofilamente. Jedenfalls ist die Länge der einzelnen Mikrofilamente größer als die Breite der Mulden. Zudem ist die Länge der einzelnen Mikrofilamente kleiner als die Länge der Mulden. Diese Dimensionierung der Mikrofilamente soll später für eine Ausrichtung der Mikrofilamente in den Mulden sorgen. In einem weiteren Schritt werden die einzelnen Mikrofilamente in den Kavitäten des Substrates angeordnet. Im Regelfall soll jeweils genau eines der Mikrofilamente in jeder der Kavitäten angeordnet werden. Bevorzugt gilt für eine Mehrheit der Kavitäten, dass darin jeweils eines der Mikrofilamente angeordnet wird. Bevorzugt gilt für eine Mehrheit der Kavitäten, dass darin jeweils höchstens eines der Mikrofilamente angeordnet wird. Aufgrund der Dimensionierung der Mikrofilamente und der durch die Mulden gebildeten © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 6 - Kavitäten werden sich die Mikrofilamente in den Mulden jeweils so ausrichten, dass sich eine mittlere Achse der Mikrofilamente jeweils weitestehend parallel zu einer Geraden ausrichtet, auf welcher die Länge der jeweiligen Mulde bestimmt ist. Die Mikrofilamente und die Mulden zeigen somit in den einzelnen Mulden in dieselbe Richtung. Die mittleren Achsen der Mikrofilamente liegen bevorzugt jeweils in einer horizontalen Ebene. In einem weiteren Schritt werden lebende kultivierbare Zellen in den Kavitäten des Substrates angeordnet. Diese Zellen sind dazu geeignet, um kultiviert zu werden und zu dem Organoiden auszudifferenzieren. Bei den Zellen handelt es sich insbesondere um Gewebezellen, um Vorläuferzellen, um neuronale Stammzellen, um embryonale Stammzellen, um embryonale Krebszellen und/oder um pluripotente Stammzellen. Besonders bevorzugt handelt es sich um embryonale Stammzellen und/oder um pluripotente Stammzellen. Die in die Kavitäten einzubringenden Zellen umfassen Zellen von mindestens einer Zellart, wobei auch Zellen von mehreren Zellarten möglich sind. In die Kavitäten sind jeweils so viele der Zellen einzubringen, dass diese zu dem erzielenden Organoid kultivierbar sind. In einem weiteren Schritt werden Bedingungen in den Kavitäten gewährt, welche zur Kultivierung der Zellen an den einzelnen Mikrofilamenten in den Kavitäten geeignet sind. Diese Bedingungen umfassen bevorzugt ein Nährmedium, einen Wassergehalt, eine Temperatur, einen Druck und/oder eine elektromagnetische Bestrahlung. Durch die gewährten Bedingungen pflanzen sich die Zellen in den Kavitäten fort und differenzieren aus. Im Ergebnis entsteht in den einzelnen Kavitäten jeweils ein Organoid, dessen Form und Größe durch die Form und Größe der die Kavität bildenden Mulde bestimmt © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 7 - wurde, wobei das dort befindliche Mikrofilament als eine Struktur zur Unterstützung der Polarisierung der Zellen diente. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es die Produktion einer Vielzahl an gleichen Organoiden im Rahmen einer Organoidfabrik erlaubt. Die Organoiden können reproduzierbar mit einer gleichen Größe und mit gleichen Eigenschaften produziert werden. Das Verfahren erlaubt die Generierung von großen Mengen gleicher Organoide für den Einsatz in den Gebieten der Therapieentwicklung, der Pharmaforschung und der Stammzellforschung. Das Verfahren ermöglicht eine massenhafte Erzeugung von Organoiden für einen industriellen Einsatz. Der für die Kultivierung notwendige bzw. gewünschte Zelldifferenzierungszustand und die Polarität bzw. die Polarisationsorientierung können vorgegeben werden, um möglichst gleiche Organoide mit gleichen geometrischen Maßen zu induzieren. Das bereitzustellende Substrat weist bevorzugt die Form einer Platte auf, welche dazu ausgebildet ist, in einer horizontalen Ebene angeordnet zu werden. Die Kavitäten sind verteilt in der horizontalen Ebene angeordnet. Die Kavitäten ragen vertikal in die Tiefe. Das bereitzustellende Substrat weist bevorzugt eine ebene Oberseite auf, von welcher aus die Kavitäten in die Tiefe ragen. Das Substrat ist besonders bevorzugt durch eine Folie gebildet, in welche die Kavitäten nach unten eingeformt sind. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist das insbesondere durch die Folie gebildete Substrat zumindest in den Kavitäten porös ausgebildet, sodass es dort für Gase und Wasser, insbesondere auch für Fluide wie ein Zellkulturmedium durchlässig ist. Hierfür wird die Folie bevorzugt ionenbestrahlt und danach geätzt. Die Poren weisen jeweils © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 8 - einen Durchmesser auf, welcher bevorzugt höchstens 10 µm und weiter bevorzugt höchstens 5 µm groß ist. Der Durchmesser der Poren ist bevorzugt mindestens 0,5 µm und weiter bevorzugt mindestens 1 µm groß. Die Folie weist eine Dicke auf, welche bevorzugt zwischen 10 µm und 500 µm und weiter bevorzugt zwischen 50 µm und 100 µm beträgt. Das insbesondere durch die Folie gebildete Substrat weist in der horizontalen Ebene Ausmaße auf, die bevorzugt zwischen 0,5 cm und 15 cm und weiter bevorzugt zwischen 5 cm und 10 cm betragen. Das insbesondere durch die Folie gebildete Substrat weist in der horizontalen Ebene bevorzugt die Form eines Rechteckes oder weiter bevorzugt die Form eines Kreises auf. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist zumindest ein überwiegender Anteil der Kavitäten gleich ausgebildet. Ebenso ist bevorzugt ein überwiegender Anteil der Mikrofilamente gleich ausgebildet. Bevorzugt sind sämtliche der Kavitäten gleich ausgebildet. Bevorzugt sind sämtliche der Mikrofilamente gleich ausgebildet. Die hier angeführten Gleichheiten schließen Fertigungstoleranzen ein. Das Verfahren eignet sich zum massenhaften Erzeugen gleicher Organoide. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Länge der Mulden jeweils mindestens 1,1-mal so groß wie deren Breite. Bei weiter bevorzugten Ausführungsformen ist die Länge der Mulden jeweils mindestens anderthalbmal so groß wie deren Breite. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist die Länge der Mulden jeweils mindestens doppelt so groß wie deren Breite. Bevorzugt ist die Länge der Mulden jeweils höchstens fünfmal so groß wie deren Breite. Die Länge der Mulden beträgt bevorzugt jeweils zwischen 0,1 mm und 10 mm. Die Länge der Mulden beträgt weiter bevorzugt jeweils zwischen 0,2 mm und 1,5 mm. © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 9 - Die Breite der Mulden beträgt bevorzugt jeweils zwischen 0,05 mm und 8 mm. Die Breite der Mulden beträgt weiter bevorzugt jeweils zwischen 0,1 mm und 0,7 mm. Die Tiefe der Mulden beträgt bevorzugt jeweils zwischen 0,05 mm und 3 mm. Die Tiefe der Mulden beträgt weiter bevorzugt jeweils zwischen 0,1 mm und 0,7 mm. Die Mulden weisen bezogen auf die horizontale Ebene bevorzugt eine ovale Form oder die Form einer Ellipse oder die Form eines Rechteckes mit abgerundeten Ecken oder eine Nierenform auf. Die Mulden weisen jeweils einen Boden auf, welcher im Wesentlichen eben ausgeführt sein kann. Die Form der Mulden in der Tiefe kann aber auch eine Fortsetzung der Form in der horizontalen Ebene sein. So können die Mulden jeweils die hohle Form eines halben Ellipsoids aufweisen. Die durch die Mulden gebildeten Kavitäten sind bevorzugt gleichverteilt in der horizontalen Ebene des Substrates angeordnet. Die durch die Mulden gebildeten Kavitäten sind bevorzugt spiralförmig verteilt in der horizontalen Ebene des Substrates angeordnet, welches in der horizontalen Ebene bevorzugt die Form eines Kreises aufweist. Die Mikrofilamente weisen bevorzugt jeweils eine hydrophobe Oberfläche auf. Die Mikrofilamente bestehen bevorzugt aus einem selbstauflösenden Nahtmaterial. Die Mikrofilamente bestehen bevorzugt aus einem selbstauflösenden Nahtmaterial, welches durch ein Copolymer aus Glykolid und Lactid gebildet ist. Die Mikrofilamente bestehen bevorzugt aus einem Polylactid-co-Glycolid (PLGA). Die Mikrofilamente bestehen bevorzugt aus gesponnenen Fasern, wobei bevorzugt Zwischenräume zwischen den Fasern verbleiben. Bei bevorzugten © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 10 - Ausführungsformen sind die Mikrofilamente porös ausgebildet, sodass Gase und Wasser hindurchströmen können. Die Poren weisen jeweils einen Durchmesser auf, welcher bevorzugt höchstens 5 µm und weiter bevorzugt höchstens 3 µm groß ist. Der Durchmesser der Poren ist bevorzugt mindestens 0,2 µm und weiter bevorzugt mindestens 0,6 µm groß. Die Poren sind bevorzugt in Längsrichtung und/oder in Querrichtung der Mikrofilamente ausgebildet. Die Länge der Mikrofilamente beträgt bevorzugt jeweils zwischen 0,05 mm und 10 mm. Die Länge der Mikrofilamente beträgt weiter bevorzugt jeweils zwischen 0,2 mm und 1,5 mm. Der Durchmesser der Mikrofilamente beträgt bevorzugt jeweils zwischen 0,5 µm und 200 µm. Der Durchmesser der Mikrofilamente beträgt weiter bevorzugt jeweils zwischen 2 µm und 20 µm. Vor dem Anordnen der einzelnen Mikrofilamente in den Kavitäten werden die Mikrofilamente bevorzugt entgast, wozu diese bevorzugt in Ethanol gelegt werden und danach mit destilliertem Wasser gewaschen werden. Anschließend werden die Mikrofilamente getrocknet. Das Anordnen der einzelnen Mikrofilamente in den Kavitäten erfolgt bevorzugt dadurch, dass die Mikrofilamente in einer Transportflüssigkeit angeordnet und mit dieser in die Kavitäten gespült werden. Die Transportflüssigkeit ist bevorzugt durch destilliertes Wasser gebildet. Die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit wird bevorzugt mit einer Pumpe in die Kavitäten gespült. Die Pumpe ist bevorzugt durch eine Peristaltikpumpe gebildet. Bevorzugt wird die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit in einem das Substrat und die Pumpe umfassenden Kreislauf gefördert. Bevorzugt wird die Transportflüssigkeit durch die © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 11 - Poren in den Kavitäten im Substrat gepumpt, sodass die einzelnen Mikrofilamente in die Kavitäten gelangen und wegen ihrer Größe dort verbleiben, während die Transportflüssigkeit durch die Poren des Substrates gelangt. Die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit wird von oben auf das Substrat gespült. Dabei verteilt sich die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit über die Kavitäten, sodass auch die Mikrofilamente gleichmäßig über die Kavitäten verteilt werden, wodurch zumindest in fast alle der Kavitäten jeweils eines der Mikrofilamente gelangt. Das Fördern der die Mikrofilamente enthaltenden Transportflüssigkeit erfolgt mit einer geringen Flussrate, welche bevorzugt zwischen 1 µl/min und 100 µl/min beträgt. Das Fördern der die Mikrofilamente enthaltenden Transportflüssigkeit erfolgt für eine Zeitdauer, welche bevorzugt zwischen 10 min und 100 min beträgt. Danach erfolgt bevorzugt ein Abpumpen der übrigen Transportflüssigkeit und ein Trocknen des Substrates mit den dort befindlichen Mikrofilamenten. Bevorzugt gilt für mindestens die Hälfte der Kavitäten, dass darin jeweils eines der Mikrofilamente angeordnet wird. Bevorzugt gilt für mindestens die Hälfte der Kavitäten, dass darin jeweils höchstens eines der Mikrofilamente angeordnet wird. Bevorzugt gilt für mindestens 90 % der Kavitäten, dass darin jeweils eines der Mikrofilamente angeordnet wird. Bevorzugt gilt für mindestens 90 % der Kavitäten, dass darin jeweils höchstens eines der Mikrofilamente angeordnet wird. Das Anordnen der lebenden kultivierbaren Zellen in den Kavitäten des Substrates erfolgt bevorzugt, nachdem die einzelnen Mikrofilamente in den Kavitäten des Substrates angeordnet wurden. © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 12 - Vor dem Anordnen der lebenden kultivierbaren Zellen in den Kavitäten des Substrates werden die Zellen bevorzugt in ein Medium gegeben. Bei dem Medium handelt es sich bevorzugt um ein Nährmedium. Das die Zellen enthaltende Medium wird bevorzugt tropfenweise in die Kavitäten eingefüllt, wobei die Tropfen ein Volumen aufweisen, welches bevorzugt weniger als 100 µl beträgt. Die in den Kavitäten anzuordnenden Zellen können einzeln oder in Form von Agglomeraten vorliegen. Die Anzahl der in den einzelnen Kavitäten anzuordnenden Zellen beträgt bevorzugt jeweils mindestens 1.000 und weiter bevorzugt mindestens 10.000. Nachdem die Zellen in den Kavitäten angeordnet wurden, vermehren sich die Zellen und differenzieren aus, da die hierfür notwendigen Bedingungen gewährt werden. Hierbei bildet sich jeweils ein Organoid in den einzelnen Kavitäten. Die Bildung der Organoide wird durch das in der jeweiligen Kavität angeordnete Mikrofilament wesentlich beeinflusst, da sich die vermehrenden Zellen an dem Mikrofilament ansiedeln, sodass das Mikrofilament eine Orientierung und/oder eine Polarität bzw. eine Polarisationsorientierung vorgibt. Auch gewährleisten die gleich ausgeführten Mikrofilamente in Kombination mit den gleich ausgeführten Kavitäten, dass die Organoide gleich ausgebildet werden und sich im Ergebnis weitestgehend gleichen. Die Bedingungen zur Kultivierung der Zellen in den Kavitäten werden für eine Zeitdauer so lang gewährt, bis die Organoide den zu erzielenden Organentwicklungszustand erreicht haben. Diese Zeitdauer beträgt bevorzugt mindestens 1 Tag und bevorzugt höchstens 30 Tage. © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 13 - Bei bevorzugten Ausführungsformen wird zum Gewähren der Bedingungen zur Kultivierung der Zellen das Substrat mit den darin befindlichen Mikrofilamenten und Zellen in einem Bioreaktor angeordnet, um die Zellen fluidisch zu versorgen. Bevorzugt erfolgt eine mehrkanalige fluidische Versorgung der in den Kavitäten befindlichen Zellen. Bevorzugt werden weitere formgebende und/oder unterstützende Strukturen in den Kavitäten angeordnet, um die Bildung der Organoide zu steuern. Bevorzugt werden auch mechanische, taktile, magnetische und/oder elektrische Reize auf die in den Kavitäten befindlichen Zellen gegeben, um die Bildung der Organoide zu steuern. Bei bevorzugten Ausführungsformen werden die Organoide, nachdem sie den zu erzielenden Organentwicklungszustand erreicht haben, aus den Kavitäten des Substrates entnommen, was bevorzugt durch ein Ausspülen erfolgt. Bei bevorzugten Ausführungsformen werden die einzelnen Organoide jeweils in einer Ausformung aus einer basalmembranartigen Matrix angeordnet. Eine Form der basalmembranartigen Matrix ist unter dem Markennamen Matrigel bekannt. Die Ausformungen sind bevorzugt jeweils durch einen Tropfen gebildet. In den basalmembranartigen Matrices erfolgt eine weitere Kultivierung der Organoide. Alternativ oder ergänzend werden die entnommenen Organoide bevorzugt in einer einkanaligen oder mehrkanaligen Bioreaktoranordnung, in einem Insertsystem oder in anderen Kavitäten, wie beispielsweise in einer Mikrotiterplatte angeordnet. Schritte des Verfahrens, insbesondere das Anordnen der einzelnen Mikrofilamente und/oder der lebenden kultivierbaren Zellen in den Kavitäten, erfolgen bevorzugt automatisiert mit einem Roboter. Auch beim Gewähren von Bedingungen zur © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 14 - Kultivierung der Zellen erfolgt bevorzugt eine Unterstützung durch den Roboter. Bei anderen Ausführungsformen werden keine Mikrofilamente verwendet. Somit werden keine Mikrofilamente bereitgestellt und auch keine Mikrofilamente in den Kavitäten angeordnet. Stattdessen erfolgt ein Verkleben der in jeweils einer der Kavitäten eingebrachten Zellen mit einer die Zellen verklebenden Substanz. Die die Zellen verklebende Substanz ist geeignet, die Zellen durch Adhäsionskräfte mechanisch miteinander zu verbinden, wodurch ihre Positionen zueinander und zum Substrat fixiert werden. Mit dem Verkleben wird das gleiche Ziel wie mit den oben beschriebenen Mikrofilamenten verfolgt; nämlich die Orientierung und Unterstützung der Polarisation der Zellen. Die die Zellen verklebende Substanz ist bevorzugt durch ein Hydrogel gebildet, bei welchem es sich bevorzugt um ein vernetztes Polymerhydrogel handelt. Die die Zellen verklebende Substanz ist bevorzugt durch ein Zweikomponentenhydrogel gebildet. Dabei stellt ein erster Präkursor eine erste Komponente des Zweikomponentenhydrogels dar, während ein zweiter Präkursor eine zweite Komponente des Zweikomponentenhydrogels darstellt. Der erste Präkursor und der zweite Präkursor liegen bevorzugt jeweils in Form einer Lösung vor. Der erste Präkursor und der zweite Präkursor werden nacheinander oder gleichzeitig an den Zellen angeordnet, um die Zellen zu verkleben. Das Anordnen der die Zellen verklebenden Substanz bzw. deren Präkursoren an den Zellen erfolgt bevorzugt mit einem örtlich dosierenden Ausgabesystem, wie einem in den x-y-Richtungen verfahrbaren Dispenser- oder Pipettiersystem oder bevorzugt einem in den x-y-z-Richtungen verfahrbaren Dispenser- oder Pipettiersystem. Während dieses Vorganges befinden sich die Zellen in den Kavitäten, wobei bevorzugt auch ein Medium, insbesondere ein Nährmedium in den Kavitäten angeordnet ist, sodass sich die © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 15 - Zellen in dem Medium in den Kavitäten befinden, während sie verklebt werden. Im Übrigen wird das Verfahren bevorzugt gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt. Bei anderen Ausführungsformen werden ebenfalls keine Mikrofilamente verwendet. Somit werden keine Mikrofilamente bereitgestellt und auch keine Mikrofilamente in den Kavitäten angeordnet. Stattdessen erfolgt ein Verkleben der Zellen mit einer die Zellen verklebenden Substanz, bevor diese in den Kavitäten angeordnet werden. Es wird somit jeweils vorab ein Agglomerat der Zellen außerhalb der Kavitäten erzeugt, sodass die Zellen anschließend als Agglomerate in den Kavitäten angeordnet werden. Das Verkleben der Zellen erfolgt bevorzugt in einem Gefäß. Die die Zellen verklebende Substanz ist geeignet, die Zellen durch Adhäsionskräfte mechanisch miteinander zu verbinden, wodurch ihre Positionen zueinander fixiert werden. Mit dem Verkleben wird das gleiche Ziel wie mit den oben beschriebenen Mikrofilamenten verfolgt; nämlich die Orientierung und Unterstützung der Polarisation der Zellen. Die die Zellen verklebende Substanz ist bevorzugt durch ein Hydrogel gebildet, bei welchem es sich bevorzugt um ein vernetztes Polymerhydrogel handelt. Die die Zellen verklebende Substanz ist bevorzugt durch ein Zweikomponentenhydrogel gebildet. Dabei stellt ein erster Präkursor eine erste Komponente des Zweikomponentenhydrogels dar, während ein zweiter Präkursor eine zweite Komponente des Zweikomponentenhydrogels darstellt. Der erste Präkursor und der zweite Präkursor liegen bevorzugt jeweils in Form einer Lösung vor. Der erste Präkursor und der zweite Präkursor werden nacheinander oder gleichzeitig an den Zellen angeordnet, um die Zellen zu verkleben. Das Anordnen der die Zellen verklebenden Substanz bzw. deren Präkursoren an den Zellen erfolgt bevorzugt mit einem örtlich dosierenden Ausgabesystem, wie einem in den x-y-Richtungen verfahrbaren © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 16 - Dispenser- oder Pipettiersystem oder bevorzugt einem in den x-y-z-Richtungen verfahrbaren Dispenser- oder Pipettiersystem. Im Übrigen wird das Verfahren bevorzugt gemäß der obigen Beschreibung ausgeführt. Die erfindungsgemäße Zellkultur dient zur Erzeugung einer Vielzahl an Organoiden, welche jeweils ein biologisches Organ in einem Organentwicklungszustand nachbilden. Die Zellkultur umfasst ein Substrat, welches eine Vielzahl an Kavitäten aufweist. Die Kavitäten sind in ihrer Größe und Form jeweils zur Aufnahme des nachzubildenden biologischen Organes in dem zu erzielenden Organentwicklungszustand ausgebildet. Die Kavitäten weisen jeweils die Form einer Mulde auf. Die Mulden besitzen jeweils eine Länge und eine Breite. Die Länge ist größer als die Breite. In den einzelnen Kavitäten ist jeweils ein Mikrofilament angeordnet ist, welches eine Länge aufweist, die größer als die Breite der Mulden und kleiner als die Länge der Mulden ist. Kultivierbare Zellen sind an den Mikrofilamenten in den Kavitäten des Substrates angeordnet und vermehren sich dort und/oder differenzieren aus, um im Ergebnis die Organoide in dem zu erzielenden Organentwicklungszustand zu bilden. Die Zellkultur wurde bevorzugt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder einer der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt. Die Zellkultur weist bevorzugt auch Merkmale auf, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder einer der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Herstellen einer Anordnung zur Erzeugung von Organoiden. Die Organoide bilden jeweils ein biologisches Organ in einem Organentwicklungszustand nach. Die Vorrichtung umfasst © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 17 - zunächst mindestens ein Substrat, auf welchem die Organoide später erzeugt werden sollen. Das Substrat weist eine Vielzahl an Kavitäten auf, die in ihrer Größe und Form jeweils zur Aufnahme des nachzubildenden biologischen Organes in dem zu erzielenden Organentwicklungszustand ausgebildet sind. Die Kavitäten weisen jeweils die Form einer Mulde auf. Die Mulden besitzen jeweils eine Länge und eine Breite, wobei die Länge größer als die Breite ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin einen Speicher zur Bevorratung einer eine Vielzahl an Mikrofilamenten enthaltenden Transportflüssigkeit. Die Mikrofilamente weisen jeweils eine Länge auf, die größer als die Breite der Mulden und kleiner als die Länge der Mulden ist. Der Speicher ist bevorzugt durch einen Schlauchabschnitt oder durch ein Gefäß gebildet. Die Vorrichtung umfasst zudem eine Einspülvorrichtung, welche dazu dient, die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit in die Kavitäten des Substrates zu spülen, sodass jeweils eines der Mikrofilamente in möglichst jeder der Kavitäten verbleibt. Hierfür umfasst die Einspülvorrichtung eine Substrataufnahme zur Aufnahme des Substrates. Das Substrat kann dicht in die Substrataufnahme eingespannt werden. Die Einspülvorrichtung umfasst einen Zulauf für die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit, sodass die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit in die Einspülvorrichtung hineingeleitet werden kann. Der Zulauf mündet in ein Volumen über der Substrataufnahme. Dieses Volumen ist innerhalb der Einspülvorrichtung über der Substrataufnahme ausgebildet, sodass es sich über den Kavitäten des in der Substrataufnahme aufgenommenen Substrates befindet. Somit kann die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit durch den Zulauf in die Kavitäten fließen. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Pumpe zum Fördern der die Mikrofilamente enthaltenden Transportflüssigkeit aus dem Speicher in den Zulauf der Einspülvorrichtung. Somit kann die die © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 18 - Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit aus dem Speicher durch den Zulauf der Einspülvorrichtung in die Kavitäten des in der Substrataufnahme befindlichen Substrates gefördert werden. Bei bevorzugten Ausführungsformen der Vorrichtung ist ein Kreislauf für die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit ausgebildet. Hierfür weist die Einspülvorrichtung ein Volumen unter der Substrataufnahme auf, welches in einen Ablauf der Einspülvorrichtung mündet. Der Ablauf ist bevorzugt über einen Schlauch mit dem Speicher oder der Pumpe verbunden. Der Speicher oder die Pumpe ist bevorzugt über einen Schlauch mit dem Zulauf der Einspülvorrichtung verbunden. Der Speicher und die Einspülvorrichtung sowie ggf. die Pumpe bilden den Kreislauf für die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit. Die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit fließt von dem in der Einspülvorrichtung über der Substrataufnahme befindlichen Volumen durch die Poren im Substrat in das in der Einspülvorrichtung unter der Substrataufnahme befindliche Volumen. Die Einspülvorrichtung ist bevorzugt als ein Block mit einem oberen Blockteil und mit einem unteren Blockteil ausgebildet, wobei die Substrataufnahme zwischen dem oberen Blockteil und dem unteren Blockteil ausgebildet ist. Die Blockteile sind über eine lösbare Verbindung fest miteinander verbunden. Zum Einsetzen des Substrates in die Substrataufnahme und zum Entnehmen des Substrates aus der Substrataufnahme ist die Verbindung der Blockteile zu lösen. Der Zulauf ist bevorzugt am oberen Blockteil angeordnet. Der Ablauf ist bevorzugt am unteren Blockteil angeordnet. Der obere Blockteil und/oder der untere Blockteil weisen bevorzugt eine Entlüftung auf. Die Einspülvorrichtung kann aber auch einen grundsätzlich anderen © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 19 - Aufbau aufweisen, solang der Zulauf unmittelbar oder mittelbar in das Volumen über der Substrataufnahme mündet, sodass die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit in die Kavitäten des in der Substrataufnahme befindlichen Substrates gelangt. Die Pumpe ist bevorzugt durch eine Peristaltikpumpe gebildet. Es können aber auch andere Pumpenarten verwendet werden. Die Vorrichtung umfasst bevorzugt auch die die Mikrofilamente enthaltende Transportflüssigkeit. Die Vorrichtung weist bevorzugt auch Merkmale auf, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder einer der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben sind. Weitere Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1: ein für eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellendes Substrat; Fig. 2: ein für eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellendes Mikrofilament; Fig. 3: ein für eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellendes Mikrofilament; © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 20 - Fig. 4: ein für eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellendes Mikrofilament; Fig. 5: eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 6: während des erfindungsgemäßen Verfahrens in ein Substrat eingebrachte Mikrofilamente; Fig. 7: eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zellkultur; und Fig. 8: durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugte Organoide. Fig. 1 zeigt ein für eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellendes Substrat 01. Das Substrat 01 ist durch eine geformte Folie aus Polycarbonat gebildet und weist eine Vielzahl an gleichen Kavitäten 02 in Form von Mulden auf. Die Kavitäten 02 weisen in der Haupterstreckungsebene des Substrates 01 einen ellipsenförmigen Querschnitt auf. Die durch die Mulden gebildeten Kavitäten 02 weisen in der Haupterstreckungsebene des Substrates 01 jeweils eine Länge l und eine Breite b auf. Die Länge l ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel etwa doppelt so groß wie die Breite b. Die Länge l kann beispielsweise 1 mm betragen, während die Breite 0,5 mm betragen kann. Das Substrat 01 weist zumindest in den Kavitäten 02 Poren (nicht dargestellt) auf, sodass eine Flüssigkeit von einer Oberseite des Substrates 01 zu einer Unterseite des Substrate 01 und umgekehrt gelangen kann. Die © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 21 - Poren weisen jeweils einen Durchmesser auf, welcher beispielsweise 4 µm beträgt. Fig. 2 zeigt ein für eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellendes Mikrofilament 03. Es ist eine Vielzahl der gleichen Mikrofilamente 03 bereitzustellen, um diese in den Kavitäten 02 (gezeigt in Fig. 1) des Substrates 01 (gezeigt in Fig. 1) anzuordnen. Die Mikrofilamente 03 können beispielsweise dadurch bereitgestellt werden, dass gesponnene Fasern zugeschnitten werden. Die Mikrofilamente 03 weisen jeweils eine Länge auf, die größer als die Breite b der Kavitäten 02 (gezeigt in Fig. 1) und kleiner als die Länge l der Kavitäten 02 (gezeigt in Fig. 1) ist. Die Länge der Mikrofilamente 03 beträgt beispielsweise 0,8 mm. Die Mikrofilamente 03 weisen einen Durchmesser auf, welcher beispielsweise 10 µm beträgt. Fig. 3 zeigt ein für eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellendes Mikrofilament 03. Bei dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform weisen die Mikrofilamente 03 eine Vielzahl an Poren 04 in Längsrichtung auf. Fig. 4 zeigt ein für eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellendes Mikrofilament 03. Bei dieser dritten bevorzugten Ausführungsform weisen die Mikrofilamente 03 eine Vielzahl an Poren 04 in Querrichtung auf. Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen einer Anordnung zur Erzeugung von Organoiden 06 (gezeigt in Fig. 8), welche jeweils ein biologisches Organ (nicht gezeigt) in einem Organentwicklungszustand nachbilden. Die Vorrichtung umfasst © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 22 - zunächst eine blockförmige Einspülvorrichtung 07, die in einem geöffneten Zustand dargestellt ist, in welchem ein oberer Blockteil 08 der Einspülvorrichtung 07 von einem unteren Blockteil 09 der Einspülvorrichtung 07 abgehoben ist, sodass eine dazwischen befindliche Substrataufnahme 11 der Einspülvorrichtung 07 sichtbar ist, in welchem das Substrat 01 (im Detail gezeigt in Fig. 1) angeordnet ist. Die Einspülvorrichtung 07 weist weiterhin einen Zulauf 12 und einen Ablauf 13 auf. Die Substrataufnahme 11 mit dem Substrat 01 ist strömungstechnisch zwischen dem Zulauf 12 und dem Ablauf 13 angeordnet. Die Einspülvorrichtung 07 weist weiterhin zwei Entlüftungen 14 auf, welche in einem abgezogenen Zustand gezeigt sind. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Peristaltikpumpe 16, welche auf einen Schlauchabschnitt 17 wirkt. Der Schlauchabschnitt 17 ist verbunden mit Schläuchen 18, die über Schlauchanschlüsse 19 mit dem Zulauf 12 und dem Ablauf 13 der Einspülvorrichtung 07 verbunden sind, sodass ein Kreislauf ausgebildet ist. Im Schlauchabschnitt 17 befindet sich eine Transportflüssigkeit (nicht dargestellt), welche eine Vielzahl der Mikrofilamente 03 (gezeigt in Fig. 2 bis Fig. 4) enthält. Die Peristaltikpumpe 16 bewirkt, dass diese die Mikrofilamente 03 (gezeigt in Fig. 2 bis Fig. 4) enthaltende Transportflüssigkeit (nicht dargestellt) durch die Schläuche 18 und die Einspülvorrichtung 07 gefördert wird, wodurch sie das Substrat 01 passiert und die einzelnen Mikrofilamente 03 (gezeigt in Fig. 2 bis Fig. 4) in die Kavitäten 02 (gezeigt in Fig. 1) gelangen, während die übrige Transportflüssigkeit (nicht dargestellt) durch die Poren (nicht dargestellt) des Substrates 01 fließt. © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 23 - Fig. 6 zeigt die während des erfindungsgemäßen Verfahrens in die Kavitäten 02 des Substrates 01 eingebrachten Mikrofilamente 03. Es ist zu erkennen, dass sich die Mikrofilamente 03 aufgrund der Dimensionierungen der Kavitäten 02 und der Mikrofilamente 03 in der Längsrichtung der Kavitäten 02 ausrichten. In den allermeisten der Kavitäten 02 befindet sich jeweils genau eines der Mikrofilamente 03. Die Mikrofilamente 03 wurden dadurch in die Kavitäten 02 des Substrates 01 eingebracht, dass das Substrat 01 mit der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung behandelt wurde. Für diese Behandlung wurden beispielhaft 160 der Mikrofilamente 03 verwendet. Die Transportflüssigkeit (nicht dargestellt) wurde mit der Peristaltikpumpe 16 (gezeigt in Fig. 5) mit einem Volumenstrom von beispielhaft 25 ml/min für eine Dauer von beispielhaft 30 min gefördert. Die Maßstabsleiste ist 100 µm lang. Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zellkultur, welche durch das erfindungsgemäße Verfahren entsteht und zunächst das bereits beschriebene Substrat 01 mit den in den Kavitäten 02 befindlichen Mikrofilamenten 03 umfasst. In einem nicht dargestellten weiteren Verfahrensschritt wurden beispielhaft etwa 50.000 Embryonalkarzinomzellen in jede der Kavitäten 02 des Substrates 01 eingebracht und es wurden Bedingungen in den Kavitäten 02 zur Kultivierung der Stammzellen an den einzelnen Mikrofilamenten 03 gewährt. Es ist zu erkennen, dass sich Zellagglomerate 21 an den Mikrofilamenten 03 bilden und dadurch eine Polarisation erhalten. Die Zellagglomerate 21 haben sich bei dem gezeigten Beispiel nach drei Tagen gebildet. Die Maßstabsleiste ist 100 µm lang. Auch ist zu erkennen, dass die Form der Zellagglomerate 21 durch die Form der Kavitäten 02 bestimmt wird. Die Zellagglomerate 21 werden © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 24 - nach einer fortgesetzten Kultivierung die zu erzeugenden Organoide 06 (gezeigt in Fig. 8) ausbilden. Fig. 8 zeigt die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugten Organoide 06, nachdem diese aus den Kavitäten 02 (gezeigt in Fig. 1) des Substrates 01 (gezeigt in Fig. 1) entnommen wurden. Es ist zu erkennen, dass sich die Organoide 06 aufgrund der gleichen Ausgangsbedingungen in den gleichen Kavitäten 02 (gezeigt in Fig. 1) mit den gleichen Mikrofilamenten 03 (gezeigt in Fig. 2 bis Fig. 4) weitestgehend gleichen. Bei den beispielhaft gezeigten Organoiden 06 handelt es sich um Neurosphären, welche für 11 Tage kultiviert wurden. Neurosphären sind Ansammlungen von neuronalen Stammzellen. © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technische Universität Ilmenau 20.06.2022 - 25 - Bezugszeichenliste 01 Substrat 02 Kavitäten 03 Mikrofilamente 04 Poren 05 - 06 Organoide 07 Einspülvorrichtung 08 oberer Blockteil 09 unterer Blockteil 10 – 11 Substrataufnahme 12 Zulauf 13 Ablauf 14 Entlüftung 15 – 16 Peristaltikpumpe 17 Schlauchabschnitt 18 Schläuche 19 Schlauchanschluss 20 – 21 Zellagglomerate © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 1 - Device and method for producing organoids and cell culture The present invention initially relates to a method for producing organoids, each of which reproduces a biological organ in an organ development state to be achieved. The invention further relates to a cell culture for producing a large number of organoids and a device for producing an arrangement for producing organoids. Organoids are groups of cells grown in the laboratory that preferably form organ-like structures based on stem cells. Certain conditions must be met, such as contact with neighboring cells, a concentration of cell differentiation factors and a supply of extracellular matrix proteins. In the article by Sato, T. et. al.: “Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche” in Nature 459, pages 262-265, 10.1038/nature07935, 2009, the generation of three-dimensional organoids embedded in Matrigel is described. In the article by Lancaster, M. and Knoblich, JA: “Generation of cerebral organoids from human pluripotent stem cells” in Nature protocols, 9(10), pages 2329 to 2340, 10.1007/978-1-4939-7024-7_8, 2014, the generation of cerebral ectodermal organoids is described. The article by Lancaster, M., Corsini, N., Wolfinger, S. et al.: “Guided self-organization and cortical plate formation in © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Ilmenau University of Technology June 20, 2022 - 2 - human brain organoids" in Nat Biotechnol 35, pages 659-666 10.1038/nbt.3906, 2017, shows a protocol according to which the formation of a neuroectoderm and differentiation in the neuronal direction can be improved through the use of floating microfilaments, which serve as scaffolds. DE 102017 217 738 B3 relates to the cultivation of biological cells and tissues with organ-like functions on a microphysiological scale. A method for the microphysiological co-cultivation of 3D organoid tissue and at least one 2D cell layer is used for this purpose. WO 2017/121754 A1 shows a method for producing an elongated or fiber-supported multicellular collection of multipotent cells. Multipotent cells in an elongated or elongated array should be arranged with an aspect ratio of at least 2:1. The collection is said to contain cells in different stages of differentiation and polar cells. According to this method, non-porous biodegradable microfilaments are used, which serve as support or for polarization orientation of pluripotent cells. These cell clusters are then transferred into Matrigel drops in order to be incubated in free-floating microtiter wells, preferably under shaking culture. The disadvantage of this solution is the low yield and the size of the preferably cerebral embryoid bodies produced in this way, whose formation and size distribution is statistically distributed. The object of the present invention, based on the prior art, is to be able to produce organoids which each replicate a biological organ in an organ development state to be achieved. For example, it should be possible for stem cell research to be geometrically the same © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 3 - to be able to reproducibly produce large organoids with the same properties. The stated object is achieved by a method according to the appended claim 1 and by a cell culture according to the appended independent claim 13 and by a device according to the appended independent claim 14. The method according to the invention is used to produce organoids, each of which is a biological organ in one Replicating organ development status. The biological organ to be simulated is in particular an animal or human organ, such as a liver, a stomach, a brain or a kidney. The organoids to be created do not yet completely replicate the organ, but rather represent an organ-like substructure that replicates an organ developmental state of the organ, such as a neuroectoderm. The organ development state to be achieved is characterized in particular by a status of differentiation of biological cells of the organoid and by a shape and size of the organoid. The method is used in particular to produce a large number of organoids that are as similar as possible at the same time. This number is preferably at least 20 and more preferably at least 50. In one step of the method, a substrate is provided which has a large number of cavities so that it represents a shaped body. The substrate serves as a bioreactor for producing the organoids, making it suitable for culturing cells. The substrate preferably consists of a biocompatible material. The substrate preferably consists of polycarbonate or polylactide-co-glycolide (PLGA). One of the © PATENTSCHUTZengels is placed in the cavities 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 4 - Organoids are created so that the cells are cultivated in the individual cavities. The size and shape of the cavities are designed to accommodate the biological organ to be simulated in the organ development state to be achieved. Thus, the size and shape of the cavities are selected according to the shape and size of the organoids, which each reproduce the biological organ in the organ development state to be achieved. The cavities thus determine the size and shape of the organoids to be created. Accordingly, in order to carry out the method, it is necessary to decide or determine what shape and size the organ has in the organ development state to be achieved, so that the replicating organoids as a result of the method will each have largely the same shape and size due to the shaping by the cavities. The number of cavities in the substrate is preferably at least 20 and more preferably at least 50. The cavities each have the shape of a trough which is formed in the substrate. The troughs each have a length and a width. The length and the width lie in particular in a horizontal plane, which forms a main extension plane of the substrate. The troughs are formed in the vertical depth. The length and width are measured in particular in a top horizontal plane, where the troughs preferably have their greatest extent in the horizontal direction. The length and the width are preferably aligned perpendicular to one another. The length of the individual troughs is greater than their width. The troughs therefore each have an elongated shape relative to the horizontal plane. The elongated shape defines a direction of the wells, thereby specifying a polarity for culturing cells. The length is not only negligibly greater than the width. The depth of the hollows © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 5 - is preferably at most as large as its width. The depth of the troughs is preferably as large as their width. In a further step, microfilaments are provided. The microfilaments are preferably made of a synthetic material. The microfilaments preferably consist of a biocompatible material. The microfilaments preferably consist of a self-dissolving material; in particular from a suture material such as that used in surgery to close wounds. The microfilaments each preferably have a rod shape or the shape of a cylinder. The microfilaments preferably each have the shape of a straight thread section. The microfilaments are preferably formed by a section of a microfiber. The microfilaments each have a length. The length of the individual microfilaments is preferably more than twice as large as a diameter of the individual microfilaments. In any case, the length of the individual microfilaments is greater than the width of the troughs. In addition, the length of the individual microfilaments is smaller than the length of the troughs. This dimensioning of the microfilaments should later ensure alignment of the microfilaments in the troughs. In a further step, the individual microfilaments are arranged in the cavities of the substrate. As a rule, exactly one of the microfilaments should be arranged in each of the cavities. Preferably, for a majority of the cavities, one of the microfilaments is arranged therein. Preferably, for a majority of the cavities, at most one of the microfilaments is arranged therein. Due to the dimensions of the microfilaments and the troughs formed © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 6 - cavities, the microfilaments in the troughs will align themselves in such a way that a central axis of the microfilaments is aligned parallel to a straight line on which the length of the respective trough is determined. The microfilaments and the troughs therefore point in the same direction in the individual troughs. The central axes of the microfilaments preferably lie in a horizontal plane. In a further step, living culturable cells are arranged in the cavities of the substrate. These cells are suitable for being cultured and for differentiating into the organoid. The cells are in particular tissue cells, precursor cells, neural stem cells, embryonic stem cells, embryonic cancer cells and/or pluripotent stem cells. They are particularly preferably embryonic stem cells and/or pluripotent stem cells. The cells to be introduced into the cavities include cells of at least one cell type, although cells of several cell types are also possible. As many of the cells must be introduced into the cavities so that they can be cultivated into the resulting organoid. In a further step, conditions are created in the cavities that are suitable for cultivating the cells on the individual microfilaments in the cavities. These conditions preferably include a nutrient medium, a water content, a temperature, a pressure and/or an electromagnetic radiation. Due to the conditions provided, the cells in the cavities reproduce and differentiate. As a result, an organoid is created in each individual cavity, the shape and size of which is determined by the shape and size of the trough forming the cavity © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 7 - was, with the microfilament located there serving as a structure to support the polarization of the cells. A particular advantage of the method according to the invention is that it allows the production of a large number of identical organoids within the framework of an organoid factory. The organoids can be reproducibly produced with the same size and properties. The process allows the generation of large quantities of the same organoids for use in the areas of therapy development, pharmaceutical research and stem cell research. The process enables the mass production of organoids for industrial use. The cell differentiation state necessary or desired for cultivation and the polarity or polarization orientation can be specified in order to induce organoids that are as similar as possible and have the same geometric dimensions. The substrate to be provided preferably has the shape of a plate which is designed to be arranged in a horizontal plane. The cavities are arranged distributed in the horizontal plane. The cavities protrude vertically into the depths. The substrate to be provided preferably has a flat top side from which the cavities protrude into the depth. The substrate is particularly preferably formed by a film into which the cavities are formed downwards. In preferred embodiments, the substrate formed in particular by the film is porous at least in the cavities, so that it is permeable there to gases and water, in particular also to fluids such as a cell culture medium. For this purpose, the film is preferably ion-irradiated and then etched. The pores face © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 8 - has a diameter which is preferably at most 10 μm and more preferably at most 5 μm. The diameter of the pores is preferably at least 0.5 μm and more preferably at least 1 μm. The film has a thickness which is preferably between 10 µm and 500 µm and more preferably between 50 µm and 100 µm. The substrate formed in particular by the film has dimensions in the horizontal plane that are preferably between 0.5 cm and 15 cm and more preferably between 5 cm and 10 cm. The substrate formed in particular by the film preferably has the shape of a rectangle or more preferably the shape of a circle in the horizontal plane. In preferred embodiments, at least a majority of the cavities are designed the same. Likewise, a predominant proportion of the microfilaments are preferably of the same design. All of the cavities are preferably designed the same way. All of the microfilaments are preferably of the same design. The similarities stated here include manufacturing tolerances. The process is suitable for mass production of the same organoids. In preferred embodiments, the length of the troughs is at least 1.1 times as large as their width. In further preferred embodiments, the length of the troughs is at least one and a half times as large as their width. In further preferred embodiments, the length of the troughs is at least twice as large as their width. The length of the troughs is preferably at most five times as large as their width. The length of the troughs is preferably between 0.1 mm and 10 mm. The length of the troughs is more preferably between 0.2 mm and 1.5 mm. © PATENT PROTECTION Angel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 9 - The width of the troughs is preferably between 0.05 mm and 8 mm. The width of the troughs is more preferably between 0.1 mm and 0.7 mm. The depth of the troughs is preferably between 0.05 mm and 3 mm. The depth of the troughs is more preferably between 0.1 mm and 0.7 mm. Relative to the horizontal plane, the troughs preferably have an oval shape or the shape of an ellipse or the shape of a rectangle with rounded corners or a kidney shape. The troughs each have a bottom, which can be essentially flat. The shape of the troughs in depth can also be a continuation of the shape in the horizontal plane. The troughs can each have the hollow shape of a half ellipsoid. The cavities formed by the troughs are preferably arranged evenly distributed in the horizontal plane of the substrate. The cavities formed by the troughs are preferably arranged in a spirally distributed manner in the horizontal plane of the substrate, which preferably has the shape of a circle in the horizontal plane. The microfilaments each preferably have a hydrophobic surface. The microfilaments preferably consist of a self-dissolving suture material. The microfilaments preferably consist of a self-dissolving suture material, which is formed by a copolymer of glycolide and lactide. The microfilaments preferably consist of a polylactide-co-glycolide (PLGA). The microfilaments preferably consist of spun fibers, with gaps preferably remaining between the fibers. With preferred © PATENTSCHUTZENGEL 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 10 - Embodiments, the microfilaments are porous so that gases and water can flow through. The pores each have a diameter which is preferably at most 5 μm and more preferably at most 3 μm. The diameter of the pores is preferably at least 0.2 μm and more preferably at least 0.6 μm. The pores are preferably formed in the longitudinal direction and/or in the transverse direction of the microfilaments. The length of the microfilaments is preferably between 0.05 mm and 10 mm. The length of the microfilaments is more preferably between 0.2 mm and 1.5 mm. The diameter of the microfilaments is preferably between 0.5 μm and 200 μm. The diameter of the microfilaments is more preferably between 2 µm and 20 µm. Before arranging the individual microfilaments in the cavities, the microfilaments are preferably degassed, for which purpose they are preferably placed in ethanol and then washed with distilled water. The microfilaments are then dried. The individual microfilaments are preferably arranged in the cavities by arranging the microfilaments in a transport liquid and flushing them into the cavities. The transport liquid is preferably formed by distilled water. The transport liquid containing the microfilaments is preferably flushed into the cavities using a pump. The pump is preferably formed by a peristaltic pump. The transport liquid containing the microfilaments is preferably conveyed in a circuit comprising the substrate and the pump. The transport liquid is preferred by the © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 11 - Pores in the cavities in the substrate are pumped so that the individual microfilaments get into the cavities and remain there because of their size while the transport liquid passes through the pores of the substrate. The transport liquid containing the microfilaments is flushed onto the substrate from above. The transport liquid containing the microfilaments is distributed over the cavities, so that the microfilaments are also distributed evenly over the cavities, as a result of which one of the microfilaments reaches at least almost all of the cavities. The transport liquid containing the microfilaments is conveyed at a low flow rate, which is preferably between 1 µl/min and 100 µl/min. The transport liquid containing the microfilaments is conveyed for a period of time which is preferably between 10 minutes and 100 minutes. The remaining transport liquid is then preferably pumped out and the substrate with the microfilaments located there is dried. Preferably, for at least half of the cavities one of the microfilaments is arranged therein. Preferably, for at least half of the cavities, at most one of the microfilaments is arranged therein. Preferably, for at least 90% of the cavities, one of the microfilaments is arranged therein. Preferably, for at least 90% of the cavities, at most one of the microfilaments is arranged therein. Arranging the living cultivable cells in the cavities of the substrate is preferably carried out after the individual microfilaments have been arranged in the cavities of the substrate. © PATENT PROTECTION Angel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 12 - Before arranging the living, culturable cells in the cavities of the substrate, the cells are preferably placed in a medium. The medium is preferably a nutrient medium. The medium containing the cells is preferably poured into the cavities drop by drop, the drops having a volume which is preferably less than 100 µl. The cells to be arranged in the cavities can be present individually or in the form of agglomerates. The number of cells to be arranged in the individual cavities is preferably at least 1,000 and more preferably at least 10,000. After the cells have been arranged in the cavities, the cells multiply and differentiate because the necessary conditions for this are provided. An organoid is formed in each of the individual cavities. The formation of the organoids is significantly influenced by the microfilament arranged in the respective cavity, since the proliferating cells settle on the microfilament, so that the microfilament specifies an orientation and/or a polarity or a polarization orientation. The identically designed microfilaments in combination with the identically designed cavities also ensure that the organoids are formed in the same way and that the result is largely the same. The conditions for cultivating the cells in the cavities are maintained for a period of time until the organoids have reached the organ development state to be achieved. This period of time is preferably at least 1 day and preferably at most 30 days. © PATENT PROTECTION Angel 0135/21#006-99 Ilmenau University of Technology June 20, 2022 - 13 - In preferred embodiments, in order to ensure the conditions for cultivating the cells, the substrate with the microfilaments and cells located therein is arranged in a bioreactor in order to supply the cells with fluid. A multi-channel fluidic supply to the cells located in the cavities preferably takes place. Further shaping and/or supporting structures are preferably arranged in the cavities in order to control the formation of the organoids. Mechanical, tactile, magnetic and/or electrical stimuli are also preferably applied to the cells located in the cavities in order to control the formation of the organoids. In preferred embodiments, the organoids are removed from the cavities of the substrate after they have reached the organ development state to be achieved, which is preferably done by rinsing. In preferred embodiments, the individual organoids are each arranged in a formation made of a basal membrane-like matrix. One form of the basal membrane-like matrix is known by the brand name Matrigel. The formations are preferably each formed by a drop. Further cultivation of the organoids takes place in the basal membrane-like matrices. Alternatively or additionally, the removed organoids are preferably arranged in a single-channel or multi-channel bioreactor arrangement, in an insert system or in other cavities, such as in a microtiter plate. Steps of the method, in particular the arrangement of the individual microfilaments and/or the living culturable cells in the cavities, are preferably carried out automatically using a robot. Also when granting conditions for © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 14 - Cell cultivation is preferably supported by the robot. In other embodiments, microfilaments are not used. This means that no microfilaments are provided and no microfilaments are arranged in the cavities. Instead, the cells introduced into one of the cavities are stuck together with a substance that sticks the cells together. The substance that glues the cells is suitable for mechanically connecting the cells to one another through adhesion forces, thereby fixing their positions relative to each other and to the substrate. The aim of gluing is the same as that of the microfilaments described above; namely the orientation and support of the polarization of the cells. The substance that glues the cells is preferably formed by a hydrogel, which is preferably a cross-linked polymer hydrogel. The substance that glues the cells together is preferably formed by a two-component hydrogel. A first precursor represents a first component of the two-component hydrogel, while a second precursor represents a second component of the two-component hydrogel. The first precursor and the second precursor are each preferably in the form of a solution. The first precursor and the second precursor are placed on the cells sequentially or simultaneously to glue the cells together. Arranging the substance that sticks the cells or its precursors on the cells is preferably carried out using a locally dosing dispensing system, such as a dispensing or pipetting system that can be moved in the xy directions or preferably a dispensing or pipetting system that can be moved in the xyz directions. During this process, the cells are in the cavities, and a medium, in particular a nutrient medium, is preferably also arranged in the cavities, so that the © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 15 - Cells are in the medium in the cavities while they are glued. Otherwise, the method is preferably carried out in accordance with the above description. In other embodiments, microfilaments are also not used. This means that no microfilaments are provided and no microfilaments are arranged in the cavities. Instead, the cells are glued together with a substance that glues the cells together before they are arranged in the cavities. An agglomerate of the cells is thus created in advance outside the cavities, so that the cells are then arranged as agglomerates in the cavities. The cells are preferably glued together in a vessel. The substance that glues the cells is suitable for mechanically connecting the cells to one another through adhesion forces, thereby fixing their positions relative to one another. The aim of gluing is the same as that of the microfilaments described above; namely the orientation and support of the polarization of the cells. The substance that glues the cells is preferably formed by a hydrogel, which is preferably a cross-linked polymer hydrogel. The substance that glues the cells together is preferably formed by a two-component hydrogel. A first precursor represents a first component of the two-component hydrogel, while a second precursor represents a second component of the two-component hydrogel. The first precursor and the second precursor are each preferably in the form of a solution. The first precursor and the second precursor are placed on the cells sequentially or simultaneously to glue the cells together. Arranging the substance that sticks the cells or its precursors on the cells is preferably carried out using a locally dosing dispensing system, such as a © PATENTSCHUTZengel that can be moved in the xy directions 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 16 - Dispenser or pipetting system or preferably a dispenser or pipetting system that can be moved in the xyz directions. Otherwise, the method is preferably carried out in accordance with the above description. The cell culture according to the invention is used to produce a large number of organoids, each of which reproduces a biological organ in an organ development state. The cell culture comprises a substrate which has a large number of cavities. The size and shape of the cavities are designed to accommodate the biological organ to be simulated in the organ development state to be achieved. The cavities each have the shape of a trough. The troughs each have a length and a width. The length is greater than the width. A microfilament is arranged in each of the individual cavities, which has a length that is greater than the width of the troughs and smaller than the length of the troughs. Cultivable cells are arranged on the microfilaments in the cavities of the substrate and multiply there and/or differentiate to, as a result, form the organoids in the organ development state to be achieved. The cell culture was preferably generated using the method according to the invention or one of the described preferred embodiments of the method according to the invention. The cell culture preferably also has features that are specified in connection with the method according to the invention or one of the described preferred embodiments of the method according to the invention. The device according to the invention is used to produce an arrangement for producing organoids. The organoids each replicate a biological organ in an organ development state. The device includes © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 17 - initially at least one substrate on which the organoids will later be created. The substrate has a large number of cavities, each of which is designed in size and shape to accommodate the biological organ to be simulated in the organ development state to be achieved. The cavities each have the shape of a trough. The troughs each have a length and a width, with the length being greater than the width. The device further comprises a storage for storing a transport liquid containing a large number of microfilaments. The microfilaments each have a length that is greater than the width of the troughs and smaller than the length of the troughs. The storage is preferably formed by a hose section or a vessel. The device also includes an induction device, which serves to flush the transport liquid containing the microfilaments into the cavities of the substrate, so that one of the microfilaments remains in, if possible, each of the cavities. For this purpose, the induction device includes a substrate holder for holding the substrate. The substrate can be clamped tightly into the substrate holder. The induction device includes an inlet for the transport liquid containing the microfilaments, so that the transport liquid containing the microfilaments can be guided into the induction device. The inlet flows into a volume above the substrate holder. This volume is formed within the induction device above the substrate receptacle, so that it is located above the cavities of the substrate received in the substrate receptacle. The transport liquid containing the microfilaments can thus flow through the inlet into the cavities. The device further comprises a pump for conveying the transport liquid containing the microfilaments from the storage into the inlet of the induction device. This means that the © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 18 - Transport liquid containing microfilaments is conveyed from the storage through the inlet of the induction device into the cavities of the substrate located in the substrate holder. In preferred embodiments of the device, a circuit is formed for the transport liquid containing the microfilaments. For this purpose, the induction device has a volume under the substrate holder, which opens into a drain of the induction device. The drain is preferably connected to the reservoir or pump via a hose. The reservoir or pump is preferably connected to the inlet of the induction device via a hose. The reservoir and the induction device and, if necessary, the pump form the circuit for the transport liquid containing the microfilaments. The transport liquid containing the microfilaments flows from the volume located in the induction device above the substrate receptacle through the pores in the substrate into the volume located in the induction device below the substrate receptacle. The induction device is preferably designed as a block with an upper block part and a lower block part, the substrate holder being formed between the upper block part and the lower block part. The block parts are firmly connected to each other via a detachable connection. To insert the substrate into the substrate holder and to remove the substrate from the substrate holder, the connection of the block parts must be loosened. The inlet is preferably arranged on the upper block part. The process is preferably arranged on the lower block part. The upper block part and/or the lower block part preferably have a vent. The induction device can also have a fundamentally different © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 19 - have a structure as long as the inlet flows directly or indirectly into the volume above the substrate receptacle, so that the transport liquid containing the microfilaments reaches the cavities of the substrate located in the substrate receptacle. The pump is preferably formed by a peristaltic pump. However, other types of pumps can also be used. The device preferably also includes the transport liquid containing the microfilaments. The device preferably also has features that are specified in connection with the method according to the invention or one of the described preferred embodiments of the method according to the invention. Further details and further developments of the invention result from the following description of preferred embodiments of the invention, with reference to the drawing. It shows: FIG. 1: a substrate to be provided for a preferred embodiment of a method according to the invention; Fig. 2: a microfilament to be provided for a first preferred embodiment of the method according to the invention; 3: a microfilament to be provided for a second preferred embodiment of the method according to the invention; © PATENT PROTECTION Angel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 20 - Fig. 4: a microfilament to be provided for a third preferred embodiment of the method according to the invention; Fig. 5: a preferred embodiment of a device according to the invention; Fig. 6: microfilaments introduced into a substrate during the method according to the invention; Fig. 7: a preferred embodiment of a cell culture according to the invention; and Fig. 8: organoids produced by the method according to the invention. 1 shows a substrate 01 to be provided for a preferred embodiment of a method according to the invention. The substrate 01 is formed by a shaped film made of polycarbonate and has a large number of identical cavities 02 in the form of troughs. The cavities 02 have an elliptical cross section in the main extension plane of the substrate 01. The cavities 02 formed by the troughs each have a length l and a width b in the main extension plane of the substrate 01. In the exemplary embodiment shown, the length l is approximately twice as large as the width b. The length l can be, for example, 1 mm, while the width can be 0.5 mm. The substrate 01 has pores (not shown) at least in the cavities 02, so that a liquid can pass from an upper side of the substrate 01 to an underside of the substrate 01 and vice versa. The © PATENT PROTECTION angels 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 21 - Pores each have a diameter that is, for example, 4 μm. Fig. 2 shows a microfilament 03 to be provided for a first preferred embodiment of the method according to the invention. A large number of the same microfilaments 03 are to be provided in order to place them in the cavities 02 (shown in Fig. 1) of the substrate 01 (shown in Fig. 1). to arrange. The microfilaments 03 can be provided, for example, by cutting spun fibers. The microfilaments 03 each have a length that is greater than the width b of the cavities 02 (shown in FIG. 1) and smaller than the length l of the cavities 02 (shown in FIG. 1). The length of the microfilaments 03 is, for example, 0.8 mm. The microfilaments 03 have a diameter which is, for example, 10 μm. 3 shows a microfilament 03 to be provided for a second preferred embodiment of the method according to the invention. In this second preferred embodiment, the microfilaments 03 have a large number of pores 04 in the longitudinal direction. 4 shows a microfilament 03 to be provided for a third preferred embodiment of the method according to the invention. In this third preferred embodiment, the microfilaments 03 have a large number of pores 04 in the transverse direction. Fig. 5 shows a preferred embodiment of a device according to the invention for producing an arrangement for producing organoids 06 (shown in Fig. 8), each of which reproduces a biological organ (not shown) in an organ development state. The device includes © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 22 - first a block-shaped induction device 07, which is shown in an open state, in which an upper block part 08 of the induction device 07 is lifted from a lower block part 09 of the induction device 07, so that a substrate receptacle 11 of the induction device 07 located in between is visible, in which the substrate 01 (shown in detail in Fig. 1) is arranged. The induction device 07 also has an inlet 12 and an outlet 13. The substrate holder 11 with the substrate 01 is fluidly arranged between the inlet 12 and the outlet 13. The induction device 07 also has two vents 14, which are shown in a removed state. The device further comprises a peristaltic pump 16, which acts on a hose section 17. The hose section 17 is connected to hoses 18, which are connected via hose connections 19 to the inlet 12 and the outlet 13 of the induction device 07, so that a circuit is formed. In the hose section 17 there is a transport liquid (not shown) which contains a large number of the microfilaments 03 (shown in FIGS. 2 to 4). The peristaltic pump 16 causes this transport liquid (not shown) containing the microfilaments 03 (shown in FIGS. 2 to 4) to be conveyed through the hoses 18 and the induction device 07, whereby it passes through the substrate 01 and the individual microfilaments 03 ( shown in Fig. 2 to Fig. 4) enter the cavities 02 (shown in Fig. 1), while the remaining transport liquid (not shown) flows through the pores (not shown) of the substrate 01. © PATENT PROTECTION Angel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 23 - Fig. 6 shows the microfilaments 03 introduced into the cavities 02 of the substrate 01 during the method according to the invention. It can be seen that the microfilaments 03 are due to the dimensions of the Align cavities 02 and the microfilaments 03 in the longitudinal direction of cavities 02. In the vast majority of the cavities 02 there is exactly one of the microfilaments 03. The microfilaments 03 were introduced into the cavities 02 of the substrate 01 by treating the substrate 01 with the device shown in FIG. 5. For this treatment, 160 of the microfilaments 03 were used as an example. The transport liquid (not shown) was conveyed with the peristaltic pump 16 (shown in FIG. 5) with a volume flow of, for example, 25 ml/min for a period of, for example, 30 minutes. The scale bar is 100 µm long. 7 shows a preferred embodiment of a cell culture according to the invention, which is created by the method according to the invention and initially comprises the already described substrate 01 with the microfilaments 03 located in the cavities 02. In a further process step, not shown, approximately 50,000 embryonic carcinoma cells were introduced into each of the cavities 02 of the substrate 01 and conditions were provided in the cavities 02 for cultivating the stem cells on the individual microfilaments 03. It can be seen that cell agglomerates 21 form on the microfilaments 03 and thereby obtain polarization. In the example shown, the cell agglomerates 21 formed after three days. The scale bar is 100 µm long. It can also be seen that the shape of the cell agglomerates 21 is determined by the shape of the cavities 02. The cell agglomerates 21 are © PATENTSCHUTZengel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 24 - after continued cultivation, form the organoids 06 to be generated (shown in Fig. 8). 8 shows the organoids 06 produced by the method according to the invention after they have been removed from the cavities 02 (shown in FIG. 1) of the substrate 01 (shown in FIG. 1). It can be seen that the organoids 06 are largely similar due to the same initial conditions in the same cavities 02 (shown in FIG. 1) with the same microfilaments 03 (shown in FIGS. 2 to 4). The organoids 06 shown as examples are neurospheres which were cultured for 11 days. Neurospheres are collections of neural stem cells. © PATENT PROTECTION Angel 0135/21#006-99 Technical University of Ilmenau June 20, 2022 - 25 - List of reference symbols 01 substrate 02 cavities 03 microfilaments 04 pores 05 - 06 organoids 07 induction device 08 upper block part 09 lower block part 10 - 11 substrate holder 12 inlet 13 outlet 14 venting 15 - 16 Peristaltic pump 17 Hose section 18 Hoses 19 Hose connection 20 – 21 Cell agglomerates © PATENTSCHUTZengel

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Erzeugung von Organoiden (06) , welche jeweils ein biologisches Organ in einem Organentwicklungszustand nachbilden, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Claims Method for producing organoids (06), each of which reproduces a biological organ in an organ development state, the method comprising the following steps:
- Bereitstellen eines Substrates (01) , welches eine Vielzahl an Kavitäten (02) aufweist, die in ihrer Größe und Form jeweils zur Aufnahme des nachzubildenden biologischen Organes in dem zu erzielenden Organentwicklungszustand ausgebildet sind, wobei die Kavitäten (02) jeweils die Form einer Mulde aufweisen, wobei die Mulden jeweils eine Länge und eine Breite besitzen, und wobei die Länge größer als die Breite ist;- Providing a substrate (01) which has a plurality of cavities (02), each of which is designed in size and shape to accommodate the biological organ to be simulated in the organ development state to be achieved, the cavities (02) each having the shape of a trough have, wherein the troughs each have a length and a width, and wherein the length is greater than the width;
- Bereitstellen von Mikrofilamenten (03) , welche jeweils eine Länge aufweisen, die größer als die Breite der Mulden und kleiner als die Länge der Mulden ist; - Providing microfilaments (03), each of which has a length that is greater than the width of the troughs and smaller than the length of the troughs;
- Anordnen der einzelnen Mikrofilamente (03) in den Kavitäten (02) des Substrates (01) ; - Arranging the individual microfilaments (03) in the cavities (02) of the substrate (01);
- Anordnen von lebenden kultivierbaren Zellen in den Kavitäten (02) des Substrates (01) ; und - Arranging living culturable cells in the cavities (02) of the substrate (01); and
- Gewähren von Bedingungen in den Kavitäten (02) zur Kultivierung der Zellen an den einzelnen Mikrofilamenten (03) in den Kavitäten (02) . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein überwiegender Anteil der Kavitäten (02) gleich ausgebildet ist, und dass zumindest ein überwiegender Anteil der Mikrofilamente (03) gleich ausgebildet ist. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das bereitzustellende Substrat (01) zumindest in den Kavitäten (02) porös ausgebildet ist. - Providing conditions in the cavities (02) for cultivating the cells on the individual microfilaments (03) in the cavities (02). Method according to claim 1, characterized in that at least a predominant proportion of the cavities (02) are of the same design and that at least a predominant proportion of the microfilaments (03) are of the same design. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the substrate (01) to be provided is designed to be porous at least in the cavities (02).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Mulden jeweils mindestens anderthalbmal so groß wie deren Breite ist. 4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the length of the troughs is at least one and a half times as large as their width.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Mulden zwischen 0,2 mm und 1,5 mm beträgt. 5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the length of the troughs is between 0.2 mm and 1.5 mm.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mulden bezogen auf eine horizontale Ebene eine ovale Form, die Form einer Ellipse, die Form eines Rechteckes mit abgerundeten Ecken oder eine Nierenform aufweisen. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the troughs have, relative to a horizontal plane, an oval shape, the shape of an ellipse, the shape of a rectangle with rounded corners or a kidney shape.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrofilamente (03) porös ausgebildet sind. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the microfilaments (03) are porous.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrofilamente (03) aus Polylactid-co-Glycolid bestehen. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the microfilaments (03) consist of polylactide-co-glycolide.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrofilamente (03) einen Durchmesser aufweisen, welcher zwischen 2 pm und 20 pm beträgt . 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the microfilaments (03) have a diameter which is between 2 pm and 20 pm.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen der einzelnen Mikrofilamente (03) in den Kavitäten (02) dadurch erfolgt, dass die Mikrofilamente (03) in einer Transport flüssigkeit angeordnet und mit dieser in die Kavitäten (02) gespült werden . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen durch Gewebezellen, Verlauf erzellen, neuronale Stammzellen, embryonale Stammzellen, embryonale Krebszellen und/oder pluripotente Stammzellen gebildet sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Organoide (06) , nachdem sie den zu erzielenden Organentwicklungszustand erreicht haben, aus den Kavitäten (02) des Substrates (01) entnommen und jeweils in einer Ausformung aus einer basalmembranartigen Matrix angeordnet werden. Zellkultur zur Erzeugung einer Vielzahl an Organoiden (06) , welche jeweils ein biologisches Organ in einem Organentwicklungszustand nachbilden; wobei die Zellkultur ein Substrat (01) umfasst, welches eine Vielzahl an Kavitäten (02) aufweist, die in ihrer Größe und Form jeweils zur Aufnahme des nachzubildenden biologischen Organes in dem zu erzielenden Organentwicklungszustand ausgebildet sind, wobei die Kavitäten (02) jeweils die Form einer Mulde aufweisen, wobei die Mulden jeweils eine Länge und eine Breite besitzen, wobei die Länge größer als die Breite ist, wobei in den einzelnen Kavitäten (02) jeweils ein Mikrofilament (03) angeordnet ist, welches eine Länge aufweist, die größer als die Breite der Mulden und kleiner als die Länge der Mulden ist; und wobei kultivierbare Zellen (21) an den Mikrofilamenten (03) in den Kavitäten (02) des Substrates (01) angeordnet sind. Vorrichtung zum Herstellen einer Anordnung zur Erzeugung von Organoiden (06) , welche jeweils ein biologisches Organ in einem Organentwicklungszustand nachbilden; wobei die Vorrichtung folgende Komponenten umfasst: - ein Substrat (01) , welches eine Vielzahl an Kavitäten (02) aufweist, die in ihrer Größe und Form jeweils zur10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the arrangement of the individual microfilaments (03) in the cavities (02) takes place in that the microfilaments (03) are arranged in a transport liquid and with this into the cavities ( 02) must be rinsed. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the cells are formed by tissue cells, progression cells, neural stem cells, embryonic stem cells, embryonic cancer cells and / or pluripotent stem cells. Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the organoids (06), after they have reached the organ development state to be achieved, are removed from the cavities (02) of the substrate (01) and each arranged in a mold made of a basal membrane-like matrix become. Cell culture for producing a variety of organoids (06), each of which replicates a biological organ in an organ development state; wherein the cell culture comprises a substrate (01) which has a plurality of cavities (02), each of which is designed in size and shape to accommodate the biological organ to be simulated in the organ development state to be achieved, the cavities (02) each having the shape have a trough, the troughs each having a length and a width, the length being greater than the width, a microfilament (03) being arranged in each of the individual cavities (02), which has a length that is greater than that width of the troughs and is smaller than the length of the troughs; and wherein culturable cells (21) are arranged on the microfilaments (03) in the cavities (02) of the substrate (01). Device for producing an arrangement for producing organoids (06), each of which reproduces a biological organ in an organ development state; wherein the device comprises the following components: - A substrate (01) which has a large number of cavities (02), each of which varies in size and shape
Aufnahme des nachzubildenden biologischen Organes in dem zu erzielenden Organentwicklungszustand ausgebildet sind, wobei die Kavitäten (02) jeweils die Form einer Mulde aufweisen, wobei die Mulden jeweils eine Länge und eine Breite besitzen, und wobei die Länge größer als die Breite ist; Receiving the biological organ to be simulated is formed in the organ development state to be achieved, the cavities (02) each having the shape of a trough, the troughs each having a length and a width, and the length being greater than the width;
- einen Speicher (17) zur Bevorratung einer eine Vielzahl an Mikrofilamenten (03) enthaltenden - a memory (17) for storing a large number of microfilaments (03).
Transportf lüssigkeit , wobei die Mikrofilamente (03) jeweils eine Länge aufweisen, die größer als die Breite der Mulden und kleiner als die Länge der Mulden ist; Transport liquid, the microfilaments (03) each having a length that is greater than the width of the troughs and smaller than the length of the troughs;
- eine Einspülvorrichtung (07) mit einer Substrataufnahme (11) zur Aufnahme des Substrates (01) , wobei die Einspülvorrichtung (07) einen Zulauf (12) für die die Mikrofilamente (03) enthaltende Transport f lüssigkeit umfasst, welcher in ein Volumen über der - an induction device (07) with a substrate holder (11) for receiving the substrate (01), the induction device (07) comprising an inlet (12) for the transport liquid containing the microfilaments (03), which flows into a volume above the
Subs tratauf nähme (11) mündet; und Subs stepped on (11) opens; and
- eine Pumpe (16) zum Fördern der die Mikrofilamente (03) enthaltenden Transport f lüssigkeit aus dem Speicher (17) in den Zulauf (12) der Einspülvorrichtung (07) . Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspülvorrichtung (07) weiterhin ein Volumen unter der Substrataufnahme (11) aufweist, welches in einen Ablauf (13) der Einspülvorrichtung (07) mündet, wobei der Speicher (17) und die Einspülvorrichtung (07) einen Kreislauf für die die Mikrofilamente (03) enthaltende Transport f lüssigkeit bilden. - a pump (16) for conveying the transport liquid containing the microfilaments (03) from the storage (17) into the inlet (12) of the induction device (07). Device according to claim 14, characterized in that the induction device (07) further has a volume under the substrate receptacle (11) which opens into a drain (13) of the induction device (07), the memory (17) and the induction device (07 ) form a circuit for the transport liquid containing the microfilaments (03).
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