組織、器官的喪失或功能障礙是人類(lèi)健康所面臨的主要危害之一，也是人類(lèi)疾病和死亡的最直接原因。據美國權威資料顯示，每年有數以百萬(wàn)計的美國人患有各種組織、器官的喪失或功能障礙，每年需進(jìn)行800萬(wàn)次手術(shù)進(jìn)行修復，年耗資超過(guò)400億美元。我國是一個(gè)人口大國，因創(chuàng )傷和疾病造成的組織喪失或功能障礙病例居世界各國之首。據不完全統計，國內每年的燒傷患者達數百萬(wàn)，骨損傷患者高達約千余萬(wàn)，需做關(guān)節置換術(shù)者約500萬(wàn)(每位患者的目前費用是3萬(wàn)―5萬(wàn)元)，需做面部軟骨缺損修復患者近30萬(wàn)。

     我國晚期腎病年發(fā)病率為(50～100)／100萬(wàn)，每年新增病例為6萬(wàn)～12萬(wàn)，僅1994年腎透析患者就有?0170例，腎移植患者2 000例。改善組織、器官缺損病人的生命健康，提高生命質(zhì)量已成為現代醫學(xué)必須迫切解決的首要問(wèn)題之一。

     針對因疾病、創(chuàng )傷、遺傳等因素所造成的組織或器官損傷，臨床主要通過(guò)組織移植的治療手段，以恢復組織結構完整性、重建組織功能。自體組織移植如皮膚移植、自體骨移植等，存在著(zhù)犧牲自體正常組織、造成供區新的創(chuàng )傷等缺點(diǎn)，是一種以創(chuàng )傷治療創(chuàng )傷的傳統治療模式。同種異體組織或器官移植，其組織或器官來(lái)源有限，病人需長(cháng)期甚至終身應用免疫抑制劑。異種組織或器官移植，雖然解決了器官來(lái)源問(wèn)題，但病人仍需終身應用免疫抑制劑，而且存在物種之間致病原傳播的風(fēng)險，在實(shí)際應用上還存在較大爭論。因此，尋找新的組織或器官替代物以克服組織、器官移植過(guò)程中存在的上述問(wèn)題，成為20世紀醫學(xué)及相關(guān)學(xué)科發(fā)展的主要方向之一。

     應用生物材料及體外輔助系統，恢復病損組織結構或替代病損組織的主要生理功能是現代醫學(xué)的一項重大進(jìn)展，克服了組織移植存在的多種問(wèn)題。醫用生物材料在臨床上的應用，可在結構上恢復損傷組織的完整性，但這種結構性替代是以完全或大部分犧牲替代組織功能為代價(jià)，不能替代缺損組織的主要生理功能，而且存在繼發(fā)感染、異物反應、植入后材料斷裂與移位等諸多問(wèn)題。

     體外輔助系統(血液透析、人工肝等)的出現，部分地解決了單純生物材料不能替代缺損組織或器官生理功能的問(wèn)題，有效地改善了病人的生存質(zhì)量，并延長(cháng)了生存時(shí)間。但是，復雜的機器系統與操作步驟、昂貴的醫療費用，尤其是病人需要終身定期治療，嚴重限制了這一技術(shù)的應用。因此，如何在現代醫學(xué)及相關(guān)學(xué)科發(fā)展的基礎上，進(jìn)一步提高組織、器官損傷治療的效果，為生物材料與體外輔助治療系統增添行使各種生物學(xué)功能的“生命力”，成為臨床醫學(xué)及多種交叉學(xué)科共同思考的問(wèn)題。

     改善生物材料單一“惰性”的結構性替代功能，使其具有促進(jìn)創(chuàng )傷修復的生物活性功能；提高體外輔助治療系統的生物學(xué)活性，使其成為依靠機體細胞完成生物學(xué)功能的裝置，成為現代生命科學(xué)研究的重要內容，也是組織工程技術(shù)建立的起源。組織工程學(xué)是在細胞生物學(xué)與生物材料研究交叉及融合的基礎上，逐步建立并發(fā)展起來(lái)的。隨著(zhù)細胞體外培養技術(shù)的逐步完善，大量的通過(guò)單純細胞移植方法治療組織或器官缺損的探索，遠期臨床觀(guān)察證明單純細胞移植不能形成理想的組織與器官。另一方面，在生物活性材料領(lǐng)域的大量研究與實(shí)際應用也證明，僅僅通過(guò)改善材料本身的性狀、材料不具備生物學(xué)活性也不能達到理想的組織再生修復效果。組織工程學(xué)研究即在這種背景下，聯(lián)合應用細胞培養技術(shù)與生物活性可降解材料，通過(guò)將細胞與生物材料相結合的方式，成功構建出多種新的組織。

     與傳統組織移植或生物材料替代相比，組織工程的最大優(yōu)點(diǎn)在于：①通過(guò)構建結構完整、功能完全、具有生命力的健康活體組織，對病損組織進(jìn)行形態(tài)、結構和功能的全面重建；②所形成的機體自身組織在體內與機體正常組織整合良好，可對體內各種生物學(xué)刺激產(chǎn)生應答，并可達到永久性替代；③可用最少量的組織細胞(甚至可用組織穿刺的方法獲得)，經(jīng)體外培養擴增后，修復體積較大的組織缺損；達到無(wú)損傷修復創(chuàng )傷和真正意義上的功能重建；④可根據組織、器官缺損情況，構建相應形態(tài)與結構的組織，達到完美的形態(tài)修復。

     組織工程學(xué)在世界范圍內經(jīng)過(guò)20余年的發(fā)展與不斷深入，已成為世界各國在生物科技領(lǐng)域展開(kāi)競爭的重要方面，帶動(dòng)了生命科學(xué)、生物材料、機械工程制造等多學(xué)科的廣泛交叉與合作。軟骨、骨、肌腱等組織再生的成功，已展示了它廣闊的發(fā)展前景；血管、氣管等復合組織的再生，標志著(zhù)組織工程已由單一組織再生向復合組織預制邁出了重大一步，而在胰腺、肝臟等組織再生研究中取得的突破性進(jìn)展，更向人們展示了人類(lèi)有能力再生具有復雜組織結構和生理功能的器官。組織工程學(xué)的研究已成為生命科學(xué)研究領(lǐng)域的國際性前沿課題，蘊含著(zhù)巨大的科學(xué)價(jià)值。