泌尿系器官由于先天性异常或后天性损害(如创伤、肿瘤、炎症、烧伤等)造成缺失，需要进行重建或修复。这种修复很少能完全替代原组织器官的结构和功能。利用结构和功能近似的修复材料进行修复重建，可最大程度上恢复受损器官的结构和功能。
   
尿道修复

    以往多采用膀胱黏膜、口腔黏膜、腹膜等治疗尿道下裂、狭窄，存在移植物缩窄、毛发生长、结石形成等多种并发症。1995年将混合培养的自体膀胱、尿道上皮和平滑肌细胞种植于具有微小网孔的聚乙酸支架，然后用以修补经剪除形成部分缺损的兔尿道。取自膀胱黏膜下层的去细胞胶原基质已成功地应用于试验和临床。剪除兔腹侧1/2尿道壁，用膀胱黏膜下层的去细胞胶原基质进行修补。在对尿道下裂和狭窄的患者进行的临床研究中亦得到了证实。以新鲜尸体膀胱黏膜下层胶原基质先后对人体尿道下裂和狭窄进行修复，取得满意效果。近年有学者以类似方法治疗上述疾病，经过7年随访观察，重建的尿道在结构和功能上非常理想。但以上方法不适用于尿道管状缺损的修复。

膀胱替代和修复

    前，胃肠道片段普遍用于膀胱的替代和修复。但是，原本是吸收各种营养物质的胃肠道组织被用作储尿器官难免会有尿内溶质被吸收。要成功地应用细胞移植技术修复膀胱，需依靠合理有效应用供体组织的能力、提供细胞长期生存、分化、生长的环境，尿路和平滑肌细胞能在体外培养、种植于人工合成的聚合物支架上的细胞形成“细胞帘”等。

    新生的组织具有正常膀胱壁样结构，造影检查显示其容量高、顺应性好。表明利用组织工程重建结构和功能近似正常的组织工程化膀胱是完全可行的。近年，先后为7名4-19岁脊髓脊膜突出症患者(因出现严重膀胱肾盂炎)实施组织工程化膀胱重建。活检法取自患者自身的膀胱壁细胞(包括上皮细胞、肌细胞等)进行体外培养、种植于似膀胱形状的可降解胶原或胶原与聚羟基乙酸复合物支架，7周后回植入患者体内。术后22-61周随访知，平均膀胱漏点压降低、容积增加1.58倍、顺应性增强2.79倍,无代谢性异常和尿路结石形成，黏液产生正常，肾功能得以保护。形成的组织工程化膀胱经活检证实组织结构良好。
   
治疗膀胱输尿管反流

    治疗猪膀胱输尿管反流动物模型已获得成功，具有良好抗反流效果且未发现输尿管狭窄证据。在美国已有10个医学中心将以上工程化软骨细胞材料应用于临床治疗人膀胱输尿管反流。患者对这种取自自身的工程化材料表现出良好的相容性。

治疗性克隆和干细胞

    首次报道了利用组织工程和治疗性克隆(核转移)原理培育遗传特性相同肾组织的母牛动物模型。供体牛单个皮肤纤维原细胞被分离并注射入剜除了胞核的卵母细胞周围卵黄囊内。一个具有尿液收集器的生物工程化结构被植入皮下，12周后取出观察。收集到的尿样液体，经化验表明含有尿素氮、肌酐、电解质、糖等，有特定比重，证实移植的肾细胞具有过滤、重吸收和分泌功能。组织学检查显示，丰富的血管和细胞重建出类似肾小球和肾小管样结构。

    体内延迟性过敏测试、体外分析分泌γ干扰素的T细胞，均显示对植入的工程化结构无T细胞免疫反应。这说明培育的干细胞经扩增后负载于可降解生物支架一同植入体内，能够新生重建出与宿主遗传学特征相同的新器官。