CN114214195B - 一种用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具及其使用方法，使用亚克力作为模具的主要材料，该模具主要由支撑模具、注胶模具、灌流模具组成。其中支撑模具两侧有用于储液池和灌流的进出口以及金属管，注胶模具上层有用于加样的注胶孔。模具构建及使用方法，按照以下步骤进行：通过组织工程方法制备兼具机械强度与生物相容性的胶原血管结构；构建胶原血管外层肌肉束结构；接种内皮细胞构建工程化血管结构；灌流共培养构建具有多级血管结构的肌肉组织。该模型可用于构建仿生的工程三维的血管化肌肉纤维束，可用于高通量药物测试、功能植入物、软体机器人。
Description
技术领域
本发明涉及将芯片技术应用到体外构建血管化肌肉模型的技术领域，具体而言，尤其涉及一种用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具及其使用方法。
背景技术
肌肉细胞是人体中最丰富的细胞类型。肌肉的主要功能是产生力量。然而，当肌肉受损或患病时，正常功能就会受到损害。有许多肌肉骨骼疾病，组织工程正在更好地了解研究，并寻求新的和改进的治疗方法。先前的组织工程在体外重建天然肌肉的结构和收缩特性方面做得不够。体外构建成熟肌肉组织仍是一个重大挑战。通过使用骨骼肌细胞与成纤维细胞共同培养来设计肌腱连接，或使用内皮细胞来使肌肉血管化，或使用神经细胞来获得神经肌肉连接，可以制造出更复杂的工程组织。
肌肉体外血管化是组织工程与再生医学研究中的巨大挑战。目前，组织体外(工程化组织、类器官等)血管化的方法主要有两种：工程策略与细胞自组装策略。围绕骨骼肌的毛细血管网络不仅在提供氧气和营养物质方面发挥着重要作用，而且在调节骨骼肌组织的肌生成和修复方面也发挥着重要作用。因此，对三维血管结构和三维肌肉组织进行工程设计是十分必要的。血管化肌肉模型的构建使肌肉更加成熟功能更加完善，成为许多肌肉疾病的药物筛选平台，如肌营养不良、肌腱病变、纤维肌痛、线粒体肌病和重症肌无力。大尺寸血管化模型的建立使研究人员更好地了解疾病病理学和为肌肉疾病提供高通量药物筛选疗法。
发明内容
根据上述提出的现有组织工程在体外重建天然肌肉的结构和收缩特性以及成熟度方面做得不够的技术问题，而提供一种用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具及其使用方法。本发明主要利用多模块组装模具法构建三维血管化肌肉组织模型，构建可灌流的血管并通过提供三维基质对肌肉细胞进行培养，建立三维的血管化肌肉组织模型，从而可用于肌肉组织研究以及药物评价。模具主要由中心支撑模具、注胶模具和灌流模具构成，通过灵活组合模具实现不同功能，建立成熟的功能良好的肌肉组织可用于观察模具内细胞活性考察及功能变化的表征以及用于药物毒性评价。
本发明采用的技术手段如下：
一种用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具，包括用于构建三维血管化肌肉组织模型的三种上层模具、三种下层模具和中心支撑模具，通过将一种上层模具、一种下层模具和一个中心支撑模具为一组进行组装，形成三组具有不同功能的模具套装，分别为第一组模具、第二组模具和第三组模具；每组模具中，上层模具和下层模具分别与中心支撑模具的上下部固定连接；
所述第一组模具用于构建工程化血管模型，包括形成组织工程化血管注胶上层模具、形成组织工程化血管注胶下层模具和中心支撑模具；
所述第二组模具用于构建肌肉束模型，包括形成肌肉束注胶上层模具、形成肌肉束注胶下层模具和中心支撑模具；
所述第三组模具用于构建灌流培养模型，包括形成培养室上层模具、形成培养室下层模具和中心支撑模具。
进一步地，所述中心支撑模具的中部设有容纳腔体，容纳腔体中安装有多根间隔设置的金属支撑管和多根金属占位管，每根金属支撑管内插入一根金属占位管；每根金属支撑管分成间断的两段，分别等轴线贯穿安装在中心支撑模具的两侧壁，金属占位管从中心支撑模具的一侧外部依次插入第一段金属支撑管、容纳腔体、第二段金属支撑管，并穿出至中心支撑模具的另一侧外部；
所述中心支撑模具的另外两侧壁上还设有灌流入口和灌流出口，均与容纳腔体相连通。
进一步地，所述形成组织工程化血管注胶上层模具和形成组织工程化血管注胶下层模具的结构相同，对称安装在中心支撑模具的上下方；
所述形成组织工程化血管注胶上层模具的内壁设有凸台一，凸台一上开设有多个半圆柱空腔Ⅰ，半圆柱空腔Ⅰ两端设有通孔作为注胶孔Ⅰ分别与多个半圆柱空腔Ⅰ相连通；
所述形成组织工程化血管注胶上层模具和形成组织工程化血管注胶下层模具的凸台一对称嵌入中心支撑模具内的容纳腔体中，两个凸台一上的多个半圆柱空腔Ⅰ对称扣合形成多个圆柱形通道Ⅰ，用于注胶形成血管；位于容纳腔体内的多根金属占位管分别贯穿在多个圆柱形通道Ⅰ内。
进一步地，所述形成肌肉束注胶上层模具和形成肌肉束注胶下层模具的结构相同，对称安装在中心支撑模具的上下方；
所述形成肌肉束注胶上层模具的内部设有凸台二，凸台二上开设有多个半圆柱空腔Ⅱ，半圆柱空腔Ⅱ两端设有通孔作为注胶孔Ⅱ分别与多个半圆柱空腔Ⅱ相连通；
所述形成肌肉束注胶上层模具和形成肌肉束注胶下层模具的凸台二对称嵌入中心支撑模具内的容纳腔体中，两个凸台二上的多个半圆柱空腔Ⅱ对称扣合形成多个圆柱形通道Ⅱ，用于注胶形成肌肉束；位于容纳腔体内的多根金属占位管分别贯穿在多个圆柱形通道Ⅱ内。
进一步地，所述形成培养室上层模具和形成培养室下层模具的结构相同，对称安装在中心支撑模具的上下方，内壁均设有一个凸台，两个凸台对称插入中心支撑模具的容纳腔体中，用于密封整个培养室；所述凸台的规格为38mm×24mm×1.5mm。
进一步地，所述金属支撑管的直径为1mm；金属占位管的直径为0.7mm。
进一步地，所述半圆柱空腔Ⅰ的直径为2.5mm。
进一步地，所述半圆柱空腔Ⅱ的直径为5mm。
进一步地，所述上层模具、下层模具和中心支撑模具上均开设有多个贯穿螺孔，螺孔内配合连接有螺栓，用于模具间的组装固定。
本发明还提供了一种用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具的使用方法，基于所述模具来构建血管化肌肉模型，其特征在于，包括如下步骤：
S1、通过组织工程方法制备兼具机械强度与生物相容性的胶原血管结构；
S11、注胶构建血管模具是利用形成组织工程化血管注胶上层模具、形成组织工程化血管注胶下层模具和中心支撑模具组装而成的第一组模具，组装后在模具内形成四条2.5mm直径的圆柱形通道Ⅰ，在每条通道的中心位置，被一根直径0.7mm的金属占位管贯穿；
S12、通过注胶孔Ⅰ向模具中注入pH＝7的胶原溶液并将其置于37度固化，形成胶原管；
S13、卸下模具上下两面的组件，原位释放出胶原管，并通过脱水的方式提高胶原管机械强度；
S14、抽出胶原中心位置的金属占位管，形成胶原管腔结构，脱水后外径约为1mm，内径为0.7mm；
S15、此时的胶原管腔两端仍保留在中心支撑模具的金属支撑管金属接头上，利用外科手术线或外科缝合胶水将血管固定在金属接头上，形成血管灌流接头；
S2、构建胶原血管外层肌肉束结构；
S21、形成肌肉束注胶上层模具、形成肌肉束注胶下层模具和中心支撑模具组装为用于形成肌肉束的复合模具，即第二组模具；
S22、配置胶原细胞悬液：人骨骼肌细胞(hSKM)细胞和内皮细胞(HUVEC)以一定细胞密度分布于I型鼠尾胶原，配置好的胶原细胞悬液经注胶孔Ⅱ注入半圆柱空腔Ⅱ组合好的圆柱形通道Ⅱ中，置于37℃固化30min形成基质胶结构；
S3、接种内皮细胞构建工程化血管结构；
S31、在胶原管腔内接种高密度(107细胞/毫升)内皮细胞(HUVEC)；
S32、之后，通过1小时的旋转培养，使胶原管腔内的内皮细胞均匀黏附在胶原管壁上，形成工程化主血管结构；
S4、灌流共培养构建具有多级血管结构的肌肉组织；
S41、利用形成培养室上层模具、形成培养室下层模具和中心支撑模具的组合方式形成血管化肌肉组织培养芯片，即第三组模具；
S42、将该芯片上与胶原主血管连接的金属支撑管的金属接头与乳胶灌流管及蠕动泵相连，实现肌肉束内部主血管结构的灌流培养；
S43、将芯片培养腔中注满培养基，将肌肉束浸入其中，静态培养；为了更好的实现肌肉细胞与内皮细胞的共培养，肌肉束内部主血管内灌流内皮培养基，在芯片培养腔中使用添加有VEGF的骨骼肌+内皮混合培养基；培养腔室灌流培养基通过灌流管连接灌流入口和灌流出口进行动态灌流。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具及其使用方法，利用多模块组装模具法构建三维血管化肌肉组织模型，可用于肌肉组织研究以及药物评价。特别可增加外加设备针对肌肉形成过程中电刺激或者机械刺激对肌肉成熟的影响评估以及建立疾病来源的肌肉模型进行特性药物筛选。
2、本发明提供的用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具及其使用方法，利用多模块组装模具法构建三维血管化肌肉组织模型，构建可灌流的血管并通过提供三维基质对肌肉细胞进行培养，建立三维的血管化肌肉组织模型。该模具主要由中心支撑模具、注胶模具和灌流模具构成。通过灵活组合模具实现不同功能，建立成熟的功能良好的肌肉组织可用于观察模具内细胞活性考察及功能变化的表征以及用于药物毒性评价。
综上，应用本发明的技术方案能够解决现有组织工程在体外重建天然肌肉的结构和收缩特性以及成熟度方面做得不够的问题。
基于上述理由本发明可在构建仿生的工程三维的血管化肌肉纤维束，以及高通量药物测试、功能植入物、软体机器人等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中层层组装技术拟采用的芯片模具示意图。
图2为本发明用于构造组织工程化血管的模具结构示意图。
图3为本发明用于构造肌肉束的模具结构示意图。
图4为本发明用于灌流动态培养的模具结构示意图。
图5为本发明灌流条件示意图。
图中：1、形成组织工程化血管注胶上层模具；2、形成组织工程化血管注胶下层模具；3、中心支撑模具；4、螺孔；5、注胶孔Ⅰ；6、灌流入口；7、灌流出口；8、金属支撑管；9、金属占位管；10、半圆柱空腔Ⅰ；11、形成肌肉束注胶上层模具；12、形成肌肉束注胶下层模具；13、注胶孔Ⅱ；14、半圆柱空腔Ⅱ；15、形成培养室上层模具；16、形成培养室下层模具；17、密封凸台。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图所示，本发明提供了一种用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具(即一种用于构建大尺寸血管化肌肉的多模块组装模型)，以及基于此模型的三维血管化肌肉模型的建立方法。
上述用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具为一种基于层层组装技术构建血管化肌肉模具(一种构建血管化肌肉模具)，由多模块组装而成，共分为三组模具，包括形成组织工程化血管注胶上层模具1和形成组织工程化血管注胶下层模具2、中心支撑模具3、形成肌肉束注胶上层模具11和形成肌肉束注胶下层模具12、形成培养室上层模具15和形成培养室下层模具16。通过三个为一组进行组装，形成三组具有不同功能的模具套装。组合如图1所示。
其中，第一组用于构建工程化血管的模具包括形成组织工程化血管注胶上层模具1、形成组织工程化血管注胶下层模具2、中心支撑模具3，其中每个模具都含有6个螺孔4用于模具间的组装固定，其中形成组织工程化血管注胶上层模具1具有8个通孔作为注胶孔Ⅰ5，中心支撑模具3主要包含灌流入口6、灌流出口7、金属支撑管8(直径为1mm)、金属占位管9(直径为0.7mm)；形成组织工程化血管注胶上层模具1和形成组织工程化血管注胶下层模具2均具有4个半圆柱空腔Ⅰ10(直径为2.5mm)用于形成血管，上述8个通孔形成平行的两行四列，每一列上的两个通孔同时与一个半圆柱空腔Ⅰ10相通。结构如图2所示。
第二组模具用于构建肌肉束，包括形成肌肉束注胶上层模具11、形成肌肉束注胶下层模具12、中心支撑模具3；其中形成肌肉束注胶上层模具11具有8个通孔作为注胶孔Ⅱ13，注胶上层模具11和下层模具12均具有半圆柱空腔Ⅱ14(直径为5mm)用于注胶形成肌肉束，上述8个通孔形成平行的两行四列，每一列上的两个通孔同时与一个半圆柱空腔Ⅱ14相通。结构如图3所示。
第三组模具用于灌流培养。包括形成培养室上层模具15、形成培养室下层模具16、中心支撑模具3；形成培养室上层模具15和形成培养室下层模具16均含有一个凸台17用于密封整个培养室，凸台17的规格为38mm×24mm×1.5mm(长×宽×高)。结构如图4所示。
本发明还提供了一种用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具的使用方法，为一种基于多模块组装模具用于构建血管化肌肉模型的建立方法，具体步骤如下：
(1)通过组织工程方法制备兼具机械强度与生物相容性的胶原血管结构
注胶构建血管利用形成组织工程化血管注胶上层模具1、形成组织工程化血管注胶下层模具2、中心支撑模具3组合方式可以在模具内形成四条2.5mm直径的圆柱形通道Ⅰ，在每条通道的中心位置，被一根直径0.7mm的金属占位管9贯穿。在模具中注入pH＝7的胶原溶液并将其置于37度固化，形成胶原管。卸下模具上下两面的组件，原位释放出胶原管，并通过脱水的方式提高胶原管机械强度。抽出胶原中心位置的金属占位管9，形成胶原管腔结构(脱水后外径约1mm，内径0.7mm)。此时的胶原管腔两端仍保留在中心支撑模具3的金属支撑管8金属接头上，利用外科手术线或外科缝合胶水将血管固定在金属接头上，形成血管灌流接头。
(2)构建胶原血管外层肌肉束结构
形成肌肉束注胶上层模具11、形成肌肉束注胶下层模具12、中心支撑模具3组装为用于形成肌肉束的复合模具。配置胶原细胞悬液：人骨骼肌细胞(hSKM)细胞和内皮细胞(HUVEC)以一定细胞密度分布于I型鼠尾胶原，从注胶孔Ⅱ13注入半圆柱空腔Ⅱ14组合好的圆柱形通道Ⅱ中，37℃固化30min形成基质胶结构。
(3)接种内皮细胞构建工程化血管结构
在管腔内接种高密度(107细胞/毫升)内皮细胞(HUVEC)。首先，通过1小时的旋转培养，使胶原管腔内的内皮细胞均匀黏附在胶原管壁上，形成工程化主血管结构。
(4)灌流共培养构建具有多级血管结构的肌肉组织
利用形成肌肉束注胶上层模具11、形成肌肉束注胶下层模具12、中心支撑模具3的组合方式形成血管化肌肉组织培养芯片。血管循环将该芯片上与胶原主血管连接的金属支撑管8金属接头与乳胶灌流管及蠕动泵相连，实现肌肉束内部主血管结构的灌流培养。将芯片培养腔中注满培养基，将肌肉束浸入其中，静态培养。为了更好的实现肌肉细胞与内皮细胞的共培养，肌肉束内部主血管内灌流内皮培养基，而在芯片培养腔中使用添加有VEGF的骨骼肌+内皮混合培养基。培养腔循环通过灌流管连接灌流入口6和灌流出口7进行动态灌流。示意图如图5所示。
本发明利用多模块组装模具法构建三维血管化肌肉组织模型，可用于肌肉组织研究以及药物评价。特别可增加外加设备针对肌肉形成过程中电刺激或者机械刺激对肌肉成熟的影响评估以及建立疾病来源的肌肉模型进行特性药物筛选。
本发明的用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具，使用亚克力作为模具的主要材料，该模具主要由支撑模具、注胶模具、灌流模具组成。其中支撑模具两侧有用于储液池和灌流的进出口以及金属管，注胶模具上层有用于加样的注胶孔。模具构建及使用方法，按照以下步骤进行：(1)通过组织工程方法制备兼具机械强度与生物相容性的胶原血管结构；(2)构建胶原血管外层肌肉束结构；(3)接种内皮细胞构建工程化血管结构；(4)灌流共培养构建具有多级血管结构的肌肉组织。该模型可用于构建仿生的工程三维的血管化肌肉纤维束，可用于高通量药物测试、功能植入物、软体机器人。
实施例1
本实施例提供了一种构建大尺寸的血管化肌肉束的方法，具体步骤如下：
1、组装形成组织工程化血管注胶上层模具1、形成组织工程化血管注胶下层模具2、中心支撑模具3来构建用于形成组织工程化血管的模具。配置8mg/mL的I型鼠尾胶，从形成组织工程化血管注胶上层模具1的注胶孔Ⅰ5中4个孔分别注入由半圆柱型通道Ⅰ10组合好的圆柱形通道Ⅰ中，37℃固化30min形成胶原管。之后进行脱水，端口与金属支撑管8固定。
2、组装形成肌肉束注胶上层模具11、形成肌肉束注胶下层模具12、中心支撑模具3来构建用于形成肌肉束的模具。配置胶原细胞悬液：人骨骼肌细胞(hSKM)细胞以一定细胞密度分布于I型鼠尾胶原，从形成肌肉束注胶上层模具11的注胶孔Ⅱ13中4个孔分别注入由半圆柱型通道Ⅱ14组合好的圆柱形通道Ⅱ中，37℃固化30min形成胶原管。
3、将中心支撑模具3中金属占位管9取出，胶原管中形成空腔。将人脐静脉内皮细胞(HUVEC)接种至空腔中，在培养箱中静置30min后，上下翻转，静置培养24h。
4、组织用于灌流培养的模具，将形成培养室上层模具15、形成培养室下层模具16、中心支撑模具3进行组装；血管灌流培养基通过灌流管连接金属支撑管8的两端，用于动态灌流培养。培养腔室灌流培养基通过灌流管连接灌流入口6和灌流出口7进行动态灌流。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具，其特征在于，包括用于构建三维血管化肌肉组织模型的三种上层模具、三种下层模具和中心支撑模具，通过将一种上层模具、一种下层模具和中心支撑模具为一组进行组装，形成三组具有不同功能的模具套装，分别为第一组模具、第二组模具和第三组模具；每组模具中，上层模具和下层模具分别与中心支撑模具的上下部固定连接；
所述第一组模具用于构建工程化血管模型，包括形成组织工程化血管注胶上层模具(1)、形成组织工程化血管注胶下层模具(2)和中心支撑模具(3)；
所述第二组模具用于构建肌肉束模型，包括形成肌肉束注胶上层模具(11)、形成肌肉束注胶下层模具(12)和中心支撑模具(3)；
所述第三组模具用于构建灌流培养模型，包括形成培养室上层模具(15)、形成培养室下层模具(16)和中心支撑模具(3)；
所述中心支撑模具(3)的中部设有容纳腔体，容纳腔体中安装有多根间隔设置的金属支撑管(8)和多根金属占位管(9)，每根金属支撑管(8)内插入一根金属占位管(9)；每根金属支撑管(8)分成间断的两段，分别等轴线贯穿安装在中心支撑模具(3)的两侧壁，金属占位管(9)从中心支撑模具(3)的一侧外部依次插入第一段金属支撑管(8)、容纳腔体、第二段金属支撑管(8)，并穿出至中心支撑模具(3)的另一侧外部；
所述中心支撑模具(3)的另外两侧壁上还设有灌流入口(6)和灌流出口(7)，均与容纳腔体相连通；
所述形成组织工程化血管注胶上层模具(1)和形成组织工程化血管注胶下层模具(2)的结构相同，对称安装在中心支撑模具(3)的上下方；
所述形成组织工程化血管注胶上层模具(1)的内壁设有凸台一，凸台一上开设有多个半圆柱空腔Ⅰ(10)，半圆柱空腔Ⅰ(10)两端设有通孔作为注胶孔Ⅰ(5)分别与多个半圆柱空腔Ⅰ(10)相连通；
所述形成组织工程化血管注胶上层模具(1)和形成组织工程化血管注胶下层模具(2)的凸台一对称嵌入中心支撑模具(3)内的容纳腔体中，两个凸台一上的多个半圆柱空腔Ⅰ(10)对称扣合形成多个圆柱形通道Ⅰ，用于注胶形成血管；位于容纳腔体内的多根金属占位管(9)分别贯穿在多个圆柱形通道Ⅰ内；
所述形成肌肉束注胶上层模具(11)和形成肌肉束注胶下层模具(12)的结构相同，对称安装在中心支撑模具(3)的上下方；
所述形成肌肉束注胶上层模具(11)的内部设有凸台二，凸台二上开设有多个半圆柱空腔Ⅱ(14)，半圆柱空腔Ⅱ(14)两端设有通孔作为注胶孔Ⅱ(13)分别与多个半圆柱空腔Ⅱ(14)相连通；
所述形成肌肉束注胶上层模具(11)和形成肌肉束注胶下层模具(12)的凸台二对称嵌入中心支撑模具(3)内的容纳腔体中，两个凸台二上的多个半圆柱空腔Ⅱ(14)对称扣合形成多个圆柱形通道Ⅱ，用于注胶形成肌肉束；位于容纳腔体内的多根金属占位管(9)分别贯穿在多个圆柱形通道Ⅱ内。
2.根据权利要求1所述的用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具，其特征在于，所述形成培养室上层模具(15)和形成培养室下层模具(16)的结构相同，对称安装在中心支撑模具(3)的上下方，内壁均设有一个凸台(17)，两个凸台(17)对称插入中心支撑模具(3)的容纳腔体中，用于密封整个培养室；所述凸台(17)的规格为38mm×24mm×1.5mm。
3.根据权利要求1所述的用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具，其特征在于，所述金属支撑管(8)的直径为1mm；金属占位管(9)的直径为0.7mm。
4.根据权利要求1所述的用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具，其特征在于，所述半圆柱空腔Ⅰ(10)的直径为2.5mm。
5.根据权利要求1所述的用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具，其特征在于，所述半圆柱空腔Ⅱ(14)的直径为5mm。
6.根据权利要求1所述的用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具，其特征在于，所述上层模具、下层模具和中心支撑模具上均开设有多个贯穿螺孔(4)，螺孔(4)内配合连接有螺栓，用于模具间的组装固定。
7.一种如权利要求1-6任意一项权利要求所述的用于体外构建大尺寸血管化肌肉束的模具的使用方法，基于所述模具来构建血管化肌肉模型，其特征在于，包括如下步骤：
S1、通过组织工程方法制备兼具机械强度与生物相容性的胶原血管结构；
S11、注胶构建血管模具是利用形成组织工程化血管注胶上层模具(1)、形成组织工程化血管注胶下层模具(2)和中心支撑模具(3)组装而成的第一组模具，组装后在模具内形成四条2.5mm直径的圆柱形通道Ⅰ，在每条通道的中心位置，被一根直径0.7mm的金属占位管(9)贯穿；
S12、通过注胶孔Ⅰ(5)向模具中注入pH＝7的胶原溶液并将其置于37度固化，形成胶原管；
S13、卸下模具上下两面的组件，原位释放出胶原管，并通过脱水的方式提高胶原管机械强度；
S14、抽出胶原中心位置的金属占位管(9)，形成胶原管腔结构，脱水后外径为1mm，内径为0.7mm；
S15、此时的胶原管腔两端仍保留在中心支撑模具(3)的金属支撑管(8)金属接头上，利用外科手术线或外科缝合胶水将血管固定在金属接头上，形成血管灌流接头；
S2、构建胶原血管外层肌肉束结构；
S21、形成肌肉束注胶上层模具(11)、形成肌肉束注胶下层模具(12)和中心支撑模具(3)组装为用于形成肌肉束的复合模具，即第二组模具；
S22、配置胶原细胞悬液：人骨骼肌细胞细胞和内皮细胞以一定细胞密度分布于I型鼠尾胶原，配置好的胶原细胞悬液经注胶孔Ⅱ(13)注入半圆柱空腔Ⅱ(14)组合好的圆柱形通道Ⅱ中，置于37℃固化30min形成基质胶结构；
S3、接种内皮细胞构建工程化血管结构；
S31、在胶原管腔内接种107细胞/毫升的高密度内皮细胞；
S32、之后，通过1小时的旋转培养，使胶原管腔内的内皮细胞均匀黏附在胶原管壁上，形成工程化主血管结构；
S4、灌流共培养构建具有多级血管结构的肌肉组织；
S41、利用形成培养室上层模具(15)、形成培养室下层模具(16)和中心支撑模具(3)的组合方式形成血管化肌肉组织培养芯片，即第三组模具；
S42、将该芯片上与胶原主血管连接的金属支撑管(8)的金属接头与乳胶灌流管及蠕动泵相连，实现肌肉束内部主血管结构的灌流培养；
S43、将芯片培养腔中注满培养基，将肌肉束浸入其中，静态培养；为了更好的实现肌肉细胞与内皮细胞的共培养，肌肉束内部主血管内灌流内皮培养基，在芯片培养腔中使用添加有VEGF的骨骼肌+内皮混合培养基；培养腔室灌流培养基通过灌流管连接灌流入口(6)和灌流出口(7)进行动态灌流。
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