醫學家們發現，造成人類死亡的病因，往往隻是人體中的某一器官或某一部分組織患病，如心髒出了毛病，肺、肝或腎發生病變等，而身體的其他器官是好的，還能繼續工作。如果把這些生了病的器官換掉，生命不就可以延續了嗎？
事實正是這樣。開始，醫生是用其他人的器官給病人做移植手術。但隨著這方麵病人的增多，這種做法已不能滿足需要了，人們便很自然地想到用人造的器官來代替人體的器官。現在，人體內的各種器官及骨骼都可以實現人工製造了。人工腎是利用滲析原理製成的，它是研究得最早而又最成熟的人造器官。人工腎實際上是一台“透析機”，血液裏的排泄物（如尿素、尿酸等小分子、離子）能透過人工腎裏的半透膜，而血細胞、蛋白質等半徑大的有用物質都不能通過。目前，全世界靠移植人工腎存活的人已達10萬以上。要製造高效微型適用的人工腎，關鍵在於研製出高選擇性的半透膜。目前研製的製膜材料多種多樣，它們主要是人工合成高分子化合物，如聚丙烯腈矽橡膠、賽璐珞、聚酰胺、芳香基聚酰胺等。製成的半透膜的形式也多種多樣，有的製成膜，有的製成中空纖維狀。這些膜在顯微鏡下觀察，上麵布滿了微孔，微孔的直徑隻有2×10^-7到3‰毫米。
人工腎的研製成功，挽救了千千萬萬腎功能衰竭的病人。現在人工腎已進入了第四代。第一代人工腎有近一間房屋大；第二代人工腎縮小到一張寫字台大小；第三代人工腎隻有一個小手提箱那麼大，病人背上它能行走自如；第四代人工腎是可以植入人體的一種小裝置，應用起來更加便利。聚丙烯腈矽橡膠是最常用的一種醫用高分子化合物。它除了可作人工腎外，由於它有極高的可選擇性，還可用它製成人工肝的滲透膜。它能夠把血液裏的毒物或排泄物，以及血液裏過量的氨迅速地滲析出來。過量的氨是肝髒發病時氨基酸轉化而成的。這種人工肝可以把肝昏迷病人血液裏的毒素迅速排除出去，使病情很快緩解，從而拯救肝髒危重病人的生命。還可以用聚丙烯腈矽橡膠做成空心纖維管，然後用幾萬根這樣的毛細管組織人工肺的“肺泡”，並和心髒相連，人工肺便可以工作了。空心纖維管上的小孔代替肺上的7億多個肺泡組織，它能夠吸進氧氣，呼出二氧化碳，使紅細胞、白細胞、蛋白質等有用物質留在體內，完全和肺的功能一樣。這種人工肺已用於臨床。
在日本，利用這種人工肺已使很多喪失肺功能的病人獲得了新生。據統計，全世界幾乎每10個人中就有一個人患關節炎。這種病不僅中老年人易得，青少年中也有相當多的人患有這種病。目前的各種藥物對關節炎還不能根治，最理想的辦法就是像調換機器上的零件那樣，用人造關節將人體上的患病關節換下來。科學家們經過大量的研究和實驗，最後采用金屬作骨架，再在外麵包上一種特殊的“超聚乙烯”，這種醫用高分子材料彈性適中，耐磨性好。在摩擦時還有自動潤滑效果，不會產生碎屑。它有類似軟骨那樣的特性，移植到人體的效果非常好。目前在國外，這已經是一個很普通的手術了。
人工血管的發展已有幾十年的曆史了，能成功地用作人工血管的合成纖維主要是聚酯和聚四氟乙烯，此外還有聚乙烯醇、聚偏氯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚丙烯等。對於直徑10mm以上的高血流量、沒有關節屈曲部位的動脈，進行人工血管的移植有良好的效果。對於直徑在6mm以下的動脈和靜脈則移植效果較差，例如用聚酯、聚四氟乙烯、聚酰胺等製成的人工血管進行移植，血管閉塞率達50%以上。近來，上海胸科醫院用不鏽鋼環的聚酯人造血管進行動脈移植，以代替上腔靜脈，既能防止移植血管受壓，又可避免纖維本身收縮引起的狹窄，血管通暢率高，能長期滿意使用。各種纖維材料人工血管的製造，原則上可使用中空纖維的紡製方法和工藝。