一種心臟模擬結構及其成形方法和專用模具，屬于器官制造、生物材料和醫療器械領域。所述心臟模擬結構包括主體結構、心臟腔室結構、血管系統和神經系統；主體結構為水凝膠與心肌種子細胞的混合物，生物相容性高，有助實現心臟泵血功能；血管系統呈樹枝狀或螺旋狀分布于心臟腔室結構外圍；神經系統位于主體結構內部。本發明的專用模具包括外殼頂部、外殼底部、氣囊、血管系統導管和神經系統導管；外殼頂部和外殼底部通過嵌合裝配來密封構成模具的外部；氣囊、血管系統導管和神經系統導管位于所述專用模具的內部。本發明為體外快速構建人工心臟提供了新思路，該心臟模擬結構在形態和功能上與動物體真實心臟類似。

1.一種制備心臟模擬結構的成形方法，其特征在于：所述方法需要如下專用模具：所述
專用模具包括至少一個氣囊(203)、至少一個血管系統導管(204)、至少一個神經系統導管
(205)和至少一層外殼；多層外殼逐級嵌套，每層外殼包括一個外殼頂部(201)和一個外殼
底部(202)，該外殼頂部(201)和外殼底部(202)相互嵌合，外殼頂部設有通孔(206)；所述氣
囊(203)、血管系統導管(204)和神經系統導管(205)位于最內層的外殼的內部；所述氣囊
(203)、血管系統導管(204)和神經系統導管(205)穿過外殼頂部的通孔(206)；所述血管系
統導管(204)以螺旋狀或樹枝狀分布于氣囊(203)外圍；
所述成形方法包括如下步驟：
1)利用機加工或三維打印的方法制備所述專用模具的外殼頂部(201)和外殼底部
(202)；
2)制備血管系統：將配制好的質量百分濃度為0.1～20％的水凝膠與至少一種血管種
子細胞混合，使得細胞密度為10～10⁸個/mL，并將該混合物裝載到三維打印設備中，用于制
備含細胞的水凝膠層(502)；將合成高分子材料裝入三維打印設備中，用于制備血管系統導
管(204)；利用雙噴頭三維打印技術制備螺旋狀或樹枝狀血管系統(103)的水凝膠層(502)
和系統導管(204)，使得所述水凝膠層(502)貼于血管系統導管(204)外部；采用交聯劑或聚
合助劑固定或固化水凝膠；
3)制備神經系統：將配制好的質量百分濃度為0.1～20％的水凝膠與至少一種神經種
子細胞混合，使得細胞密度為10～10⁸個/mL，并將該混合物裝載到三維打印設備中；將合成
高分子材料裝入三維打印設備中；利用雙噴頭三維打印技術制備神經系統；采用交聯劑或
聚合助劑固定或固化水凝膠；
4)模具組裝：將充氣的氣囊(203)、已制備好的血管系統(103)和已制備好的神經系統
(104)穿過所述外殼頂部(201)的通孔(206)中，然后將外殼頂部(201)和外殼底部(202)嵌
合組裝；
5)制備結構主體：將配制好的質量百分濃度為0.1～20％的水凝膠與至少一種心肌種
子細胞混合，使得細胞密度為10～10⁹個/mL；將該水凝膠與心肌種子細胞混合物通過通孔
(206)灌入外殼內，采用交聯劑或聚合助劑固定或固化水凝膠；將外殼頂部(201)和外殼底
部(202)拆除，將氣囊(203)放氣后拔出，得到心臟腔室結構，并用水凝膠密封所遺留的孔
洞，得到含單層主體結構的心臟模擬結構；
6)將含單層主體結構的心臟模擬結構放入另一層的外殼頂部(207)和外殼底部(208)
組成的外殼中，將水凝膠與心肌種子細胞混合物灌入該外殼內，采用交聯劑或聚合助劑固
定或固化水凝膠；將所述的外殼頂部(207)和外殼底部(208)拆除，得到含雙層主體結構的
心臟模擬結構；重復上述操作，得到含多層主體結構的心臟模擬結構。
2.如權利要求1所述的一種制備心臟模擬結構的成形方法，其特征在于：所述外殼頂部
(201)和外殼底部(202)的材質為塑料或金屬；所述氣囊(203)為橡膠氣。