支架材料作為細胞的載體，顯然是組織工程研究的重要內容。常見的組織工程支架材料主要有可降解的高分子材料(如聚乙烯醇、聚交酯等入生物陶瓷材料(如磷酸鈣、聚磷酸鈣、羥基磷灰石、珊瑚等)生物材料(如膠原、明膠、殼聚糖、透明質酸等)等多種，形態及理化性質各異，但由于人體結構的復雜性，不同組織器官的局部理化環境尚存差異，需要不同的材料作為支架，目前西安臍血細胞庫也不能確定哪種材料是構建組織工程產品的佳材料，但作為支架材料，必須具備一些共性的特征：①良好的組織相容性，自身及代謝產物對組織細胞無害；②可降解性和降解速率的可控性；③無抗原作用；④較好的表面活性，有利于種子細胞黏附生長、分化和組織再生；⑤多孔結構，有合適的孔隙率；⑥具有適當的剛度、強度和彈性模量等力學性能。隨著材料科學研究的不斷深入，支架材料的選擇更加多元化，目前可以根據特定應用所需要的性能來量身定做支架材料。早期組織工程使用醫用合成材料，雖然已用于臨床被證明是安全的，也具有生物相容性、可以逐步降解、并具有適宜的強度、剛度和多孔結構，但這些材料的降解產物是乙醇酸或乳酸，雖然是體內普遍存在的代謝產物，但過強的酸性環境不利于種子細胞生存，仍然不能作為理想的支架材料使用。體內降解速率與新組織形成速率是否匹配是支架材料的另一個重要特性。材料降解太快，新組織尚未形成，達不到修復目的，相反，材料降解太慢，會阻礙新組織的形成。西安臍血細胞庫只有在材料降解的同時，發生同步化組織再生，才是組織工程支架材料的理想標準。此外，組織工程對構建不同的組織所采用的支架材料要求不盡相同，比如用于血管、心肌、皮膚等軟組織對    支架材料的要求與骨等硬組織有很大的不同。必須深入了解細胞在構建并維持組織過程中如何從支架材料等微環境中獲取信號并作出響應，并進一步開展新的支架材料設計與研究，促進組織工程產品質量的改進和提高。

組織工程其實包括組織再生工程和組織替代工程兩大類。西安臍血細胞庫組織再生工程借助可降解性生物材料支架，通過細胞增殖及分化實現重建患者自己的組織。這是當今人體組織工程發展的主流，比如組織工程皮膚組織工程軟骨，因為這些人體組織細胞成分和組織結構比較簡單，技術日趨成熟，例如，利用組織工程技術構建的皮膚、軟骨、骨、肌腱、角膜等組織已經于臨床。西安臍血細胞庫國內某生物科技有限公司引進德國弗勞恩霍夫研究院技術，生產的組織工程軟骨“軟骨再生系統”也已開始在我國進行臨床試驗。利用組織工程技術再生組織或器官相對容易且安全有效，將逐漸取代機械電子類的人工器官。而組織替代工程是用種子細胞構建功能性組織器官后用以替代患者受損或缺失的組織器官。雖然目前也取得重要進展，但因技術難度太大，要獲得類似于純天然的人體器官還有不少差距。組織工程研究經過短短十多年的飛速發展，已經取得了很大進步，但未來還有很長的路要走，以下幾個方面是組工程研究及產業化的發展趨勢和努力方向。

種子細胞的來源、數量和質量依然是困擾組織工程發展的重要因素。鑒于目前組織工程種子細胞存在的不足，應在以下幾個方面研究改進：①借助微創外科技術的進步減少自體成體細胞或干細胞采集導致的創傷。比如通過關節鏡技術切取少量非負重部位的關節軟骨，在實驗室培養擴增到足夠數量，再通過關節鏡回植于有病變的關節軟骨缺損區，會收到較好的臨床治療效果。用類似的技術采集成骨細胞、成肌細胞、脂肪組織等，可以將創傷降低到低限度而達到佳的個體化治療目的。而且，定向誘導干細胞分化為所需要的功能細胞用于構建組織工程產品，或直接用于修復組織缺損本身就是一個重要的發展方向。②研究干細胞干性維持的調控機制、建立骨髓或脂肪胚胎樣干細胞的擴增培養技術方法，為組織工程構建提供更好的種子細胞。西安臍血細胞庫骨髓或脂肪是成體干細胞的主要來源，胚胎樣干細胞被認為是分化潛能更大的成體干細胞，如何從骨髓等組織中分離擴增這些分化潛能更大又不會導致其老化和干性丟失是個急需解決的基礎科學問題。利用生物反應器等先進技術，高效高質量擴增種子細胞，確保干細胞干性的維持。③建立同種異體組織工程種子細胞庫，以滿足急診患者的需要。來源于臍帶、胎盤等組織的間充質干細胞具有易于標準化大規模擴增培養、免疫原性低、增殖分化潛能強、無須配型即可異體移植等諸多優點，比較適于同種異體來源種子細胞的組織工程實現穩定化和產業化發展。④通過重編程技術獲得誘導性多潛能細胞，即iPS細胞，通過基因轉染技術獲得基因修飾干細胞，為組織工程構建提供分化潛能佳或組織特異性更強的種子細胞。通過重編程技術，西安臍血細胞庫可以將患者體細胞(皮膚成纖維細胞)逆分化iPS細胞，iPS細胞具有分化的全能性，用于構建組織工程可以分化為任何組織細胞，而且不受供體年齡限制，創傷小。通過基因轉染技術，可以使普通間充質干細胞獲得某種特殊的生物學特性，比如轉染BMP-2和bFGF的間充質干細胞用于構建組織工程產品更容易促進成骨分化，轉染ⅤEGF的間充質干細胞用于構建組織工程產品更容易促進血管生成。⑤檢測評價種子細胞及工程化組織質量，改進提高組織工程構建技術方案。細胞對各種化學信號、細胞與基質黏附產生的物理應力的綜合應答，以及細胞對內外環境空間和時間改變的綜合應答決定細胞表型和功能，因此要在分子水平上研究物理、化學和生物學環境如何調控細胞組裝成三維組織，并維持復雜群體發揮功能，確定能對工程化組織的細胞進行定性評價的生物標記物，研究種子細胞與支架材料之間的作用、相互影響等演變規律，以不斷改進組織工程構建的技術方案，提高工程化組織的質量。