1984年，华人学者冯元桢首次提出了组织工程的概念，之后美国化学工程师Langer教授和麻省理工大学医学院的临床医生Joseph P Vcanti正式提出了组织工程的概念[1~5]。组织工程（tissue engineering）的定义是运用工程科学与生命科学的原理和方法,从根本上认知正常和病理的哺乳动物组织和结构功能的关系，并研究生物学的替代物，以恢复、维持和改进组织的生物替代物[1]。其主要任务是实现受损组织或器官的修复和再建。组织工程现已成为生命科学研究领域的国际性前沿课题,蕴含着巨大的科学价值,同时也面临着很多挑战[5]。

目前，组织工程的基本原理和方法是将体外扩增的自体或异体细胞种植于体外构建的细胞外基质模拟物（支架）中，这种模拟物可为细胞提供一个空间结构，使细胞在上面生长，体外培养一定时间后形成细胞/支架复合物。然后将该细胞－支架复合物植入受损的组织或器官部位，通过植入细胞的增殖与分化以及类细胞外基质支架相匹配的降解吸收而形成结构与功能与目标组织或器官相一致的新组织或器官，从而达到创伤修复和功能重建的目的。图1-1为组织工程思路的示意图。组织工程中的支架材料一般为可生物降解的人工合成的高分子支架材料或天然生物大分子支架材料，植入体内的材料经过一定时间后可完全降解并被人体所吸收，不会在体内留下异物。

组织组织工程学的产生是继细胞生物学和分子生物学之后，生命科学发展史上的又一新的里程碑，标志着医学将走出组织移植、器官移植、挖肉补疮的范畴，步入制造组织和器官的新时代。

图1-1 组织工程原理图。

由组织工程的基本原理和方法可知，种子细胞、支架及其生长因子是组织工程的三要素。所谓支架是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体的三维结构，而生长因子是指在细胞间传递信息并对细胞具有调节功能的一些多肽类物质，它可以促进或抑制细胞的增值、分化、迁移和基因的表达[6]。在组织工程中一般将种子细胞种植三维支架中，三维支架提供细胞所需的力学和化学信号，促进细胞的黏连、增殖与分化，最终形成三维组织。文献综述

近年来，组织工程的研究内容主要集中在生物材料研制、种子细胞培养、生长因子以及细胞与支架材料的复合及塑形等方面[10]。组织工程发展迅速，在皮肤、角膜、肝、胰、软骨、骨、血管、尿道、神经系统等领域均取得了一定成果，其中骨和软骨组织工程的研究开展最广泛。目前组织工程开始逐步向产业化发展。

1.2  组织工程相关生物材料

只有将支架材料、分化的细胞以及生长因子有机地结合起来才能开发出组织工程产品，其中生物材料起着重要作用。因此，如何研究与开发相应的支架也生物材料，以适应各种应用的需要，使组织工程产品安全且有效是开发新型组织工程产品的关键 。目前已经有各种各样的聚合物材料应用于组织工程中，如表1-1所示[6]。除此之外还有陶瓷和多聚物等材料也被用于组织支架中。