组织工程(tissue engineering)一词最早是由美国国家科学基金委员会于1987年正式提出和确定的。它是应用细胞生物学和工程材料学的原理,研究开发用于修复或改善人体病损组织和器官的结构、功能的生物活性替代物的一门科学。
上个世纪后叶,组织工程学的诞生和迅速发展被誉为现代医学继细胞生物学和分子生物学之后的第三个具有里程碑意义的重大事件, 它是一门由生命科学、材料科学和工程技术学相结合交叉的边缘学科。其基本原理和方法是将体外培养扩增的正常组织细胞吸附于一种具有优良细胞相容性并可以被机体降解吸收的生物材料上面形成复合物,然后将细胞-生物材料复合物植入人体组织、器官的病损部位,在作为细胞生长支架的生物材料逐渐被机体降解吸收的同时,细胞不断增殖、分化,形成新的并且其形态、功能方面与相应组织、器官一致的组织,从而达到修复创伤和重建功能的目的。
组织工程学技术方面的研究主要集中在以下三个方面:
①细胞生长调节因子:寻找并提取组织分泌产生的生化物质, 这些由组织分泌或产生的生化物质(如生长因子、细胞活素、抗体类物质) 来源于有活性的细胞, 将提取的此类生化物质或某些功能蛋白质成份种植在适当的基质中, 使机体损失的某些组织及功能成功的得到修复或恢复;
②种子细胞:分离功能细胞制成代用品, 机体内接种一群结构相似, 功能相关的细胞, 以代替缺失组织和器官的某些特定功能;
③细胞外基质(Extracellular Matrix, ECM ) 及可降级的细胞支架材料的研究。