自然界中，有许多生物具有再生与修复能力。海参在遇到敌人袭击时，会把自己的内脏拉出来，然后自己趁机逃走，不久以后，它又会长出一副新内脏；蜥蜴在被砍掉尾巴后，能够再生出尾巴来；把一条蚯蚓从中间砍成两段，其头部（带胸节的）能再生成新的蚯蚓；人的皮肤被划伤或骨折后在一定程度上也能愈合，大家想想，要是不能愈合，那将是很可怕的。但是我们人的这种自我修复能力是有限的（比如，如果皮肤上伤口裂开较大，就必须缝针来帮助伤口愈合）。长期以来，人们一直在努力研究能够使其受损伤的、病变的组织与器官完美再生和修复的材料及装置。20世纪80年代以来，这种材料的研究开始兴起。它能够调节、控制和诱导人体组织的自身修复、再生的能力，使再生的天然健康组织和器官能够取代病变的组织和器官。
对于发生病变和损伤组织与器官的修复，现在我们较为熟悉的做法是进行组织和器官的移植，如给大面积烧伤病人移植皮肤，给肾衰竭和尿毒症患者换肾等。但是因为人本身的器官会对移植进来的器官产生排异反应，这使移植技术受到限制，事实上，在进行过的此类手术中，有不少患者就因为排异反应而死亡。另外，也并不是所有的器官都能进行移植。因此，要彻底解决病变和损伤组织与器官的修复问题还必须另辟蹊径，比如利用生物化材料培植健康的组织和器官。
运用生物化材料，可以从以下两个方面进行：
第一是利用需要移植的人本身的一小片健康组织或细胞进行体外繁殖培养，然后再送回人体的组织细胞中培养。比如，把我们人体皮肤细胞的纤维枝芽细胞接种到一种叫做“胶原—硫酸软骨素”的多孔膜上，可以得到有生命力的人造皮肤。可是这种细胞的培养繁殖需要较长的时间，病人很难等待，另外培养的技术也不完善。这种技术和植物中的嫁接技术比较像，比如我们要培养一棵梨树树苗，就可以把它先嫁接在其它果树上培养，然后再取下来种植。
第二种是选择合适的载体材料和调节细胞生长分化的物质，并对其作用进行定位调控。我们知道，人体的基本组成单位是细胞，一个原始的受精卵细胞能发育、繁殖、生长并逐渐分化成各种组织和器官。现在的生物技术能够对这些细胞的分化、繁殖和生长进行调节控制。患者需要什么，我们就调控细胞朝什么方向发展。
显然，运用生物化材料，要比器官移植安全得多，不过，这方面的技术还有待完善。
生物化材料有多种名称，如杂化生物材料、组织工程材料、第三代生物医学材料等。当前生物化材料研究涉及的组织和器官有骨骼、牙齿、皮肤、食道、血管、肝脏、胸腺、肾脏、心脏和神经等。由于目前的技术还不能完全控制人工器官植入人体后的排异反应，今后一段时间内，在医学领域，人们还不能放心地长期使用全人工合成器官。因此，研究一种通过组织培养或诱导生长的人体自身组织和器官修复与再生，比去追求人造器官材料的寿命要更有意义。
生物化材料的研究具有两个革命性意义：一是创造了具有生物活性的材料；二是力求人体组织的完全天然修复和再生。这也表明人类已经进入了改造和创新生命形态的时代。这是生物、医学、工程技术等合理分工、密切合作的结果，其发展必将为人类的健康造福。