組織工程作為一門新學(xué)科是在20世紀(jì)80年代末才在國際上得到確認(rèn)的。組織工程的三大要素是種子細(xì)胞、生物材料及組織和器官的形成與再生。其中種子細(xì)胞是醫(yī)學(xué)專業(yè)人員所研究的領(lǐng)域，而生物材料及組織和器官的成型則是紡織工程專業(yè)人員研究的領(lǐng)域。因此，組織工程不僅僅是一門新的學(xué)科，更是一項(xiàng)非常典型的多學(xué)科相互交叉的研究領(lǐng)域。
在組織工程的三大要素中，紡織工程占據(jù)了其中兩大要素。由此可見，組織工程的發(fā)展與材料科學(xué)和紡織科學(xué)的發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。
目前正在蓬勃開展的人體骨、軟骨、肌腱、氣管、食管、皮膚、肝、心瓣、血管、胰及神經(jīng)的組織工程研究，都必須有一個(gè)以生物材料為基礎(chǔ)的，以紡織成型加工技術(shù)為主要依托所產(chǎn)生的載體。這一載體在組織工程中作為培養(yǎng)細(xì)胞的基礎(chǔ)，稱為細(xì)胞支架，在紡織工程復(fù)合材料的研究中稱為骨架。
紡織工程是以纖維加工和纖維制品加工為主要研究對象的學(xué)科。組織工程中的組織和器官的形成，即細(xì)胞支架的的成型，是紡織制品加工研究中的一大特色，細(xì)胞支架的成型，又將是充分發(fā)揮針織成型編織技術(shù)的較為突出的亮點(diǎn)。
組織工程中細(xì)胞支架的作用，除了為細(xì)胞增殖營造環(huán)境，還應(yīng)隨著細(xì)胞的繁殖而逐漸降解、消失，將空間讓位于細(xì)胞，從而形成人體組織和器官。因此，所形成的細(xì)胞支架首先必須與人體組織和器官具有基本相似的幾何形狀。
其次，組織工程用的細(xì)胞支架，不僅應(yīng)具有在細(xì)胞培養(yǎng)操作中保持形狀及不會(huì)破損的力學(xué)強(qiáng)度，從臨床應(yīng)用出發(fā)，細(xì)胞支架還必須有一定的柔韌性，能與肌體相縫合，并能與肌體相貼合，在運(yùn)動(dòng)中也不會(huì)對肌體組織造成機(jī)械損傷。
組織工程中用于細(xì)胞支架的高分子材料，在生理或體內(nèi)環(huán)境下，組成材料的高分子鏈能自動(dòng)斷裂，由此形成的小分子能逐漸被肌體代謝所吸收，這一代謝或吸收的速度應(yīng)與細(xì)胞的增殖速度相匹配，以便所形成的小分子不對細(xì)胞繁殖產(chǎn)生不利影響。
組織工程中的細(xì)胞支架，其結(jié)構(gòu)適應(yīng)細(xì)胞繁殖過程中起一個(gè)爬行階梯作用，使細(xì)胞沿著階梯一步一步往前爬行、繁殖。
針織物是由線圈串套而形成的，因此線圈無論怎樣緊密，線圈中總是有一定的容紗空間，即一定的空隙存在。這不但給細(xì)胞的爬行、繁殖創(chuàng)造了條件，也給組織和器官的內(nèi)外營養(yǎng)交流創(chuàng)造了良好的環(huán)境。
目前國內(nèi)外所采用的細(xì)胞支架的結(jié)構(gòu)，可根據(jù)組織和器官的不同而分為非織造布結(jié)構(gòu)、針織結(jié)構(gòu)、編織結(jié)構(gòu)等類型。就組織和器官的形狀及所要求的力學(xué)特性而言，針織結(jié)構(gòu)的細(xì)胞支架是當(dāng)前常用的、最合適的一種結(jié)構(gòu)，在形狀與力學(xué)特性方面均能全部滿足組織工程的要求。
針織結(jié)構(gòu)細(xì)胞支架，其空隙給細(xì)胞的繁殖創(chuàng)造了良好的環(huán)境。其大小與長度均可任意取舍，并用高頻電力進(jìn)行封口，適宜人體組織的縫合要求。因此，從其力學(xué)特性、縫合連接牢度、一次成型、空隙率等方面綜合分析，針織結(jié)構(gòu)的細(xì)胞支架是最有發(fā)展前途的。
由此可知，紡織工程中的纖維加工及纖維制品的加工技術(shù)，在組織工程中可發(fā)揮出非常重要的、關(guān)鍵的作用。因此，東華大學(xué)成立了醫(yī)用紡織品研究中心，建立了醫(yī)用級的實(shí)驗(yàn)基地，成功開發(fā)出新一代醫(yī)用真絲編織縫合線、可吸收醫(yī)用縫合線，并已大量應(yīng)用。
據(jù)報(bào)道，最近東華大學(xué)醫(yī)用紡織品研究中心在人工氣管、人工食管、神經(jīng)導(dǎo)管、牙周再生片、血管外支架等細(xì)胞支架方面的研究取得了一定的進(jìn)展。今后，有關(guān)科研人員對細(xì)胞支架的力學(xué)性能，細(xì)胞的親和性，細(xì)胞支架的可塑性等方面，還將做更深入的研究，盡快滿足組織工程中細(xì)胞支架的應(yīng)用要求。同時(shí)，東華大學(xué)醫(yī)用紡織品研究中心對人工骨、 肝、心瓣、血管內(nèi)支架、角膜、胰等人工器官的細(xì)胞支架形成，也將作進(jìn)一步探索與研究，更好地發(fā)揮紡織工程中纖維加工和纖維制品加工技術(shù)在組織工程中的作用。(路邊)
