生物替代材料
20世紀30年代，科學家開始研製一種新型材料，它不是用來建造房屋，而是用來“修補”我們的身體的，這種材料就是生物醫學替代材料。對生物醫學替代材料的研究在近20年內得到了飛速發展，已被許多國家列為高新發展規劃項目，並迅速成為競爭激烈的世界性高技術關鍵新材料的重要領域之一，對人類的健康生活和社會經濟的發展，都具有重要的意義。
就像建房子需要水泥和鋼筋一樣，當病人的組織和器官發生病變、引起損傷或衰竭時，醫生往往希望有合適的材料能夠仿製或替代這些組織和器官，這就是生物醫學替代材料。準確地講，生物醫學替代材料是一種對人體的細胞、組織和器官具有增強、替代、修複和再生作用的新型功能材料。生物醫學替代材料的研究涉及材料學、生物學、醫學、藥學、物理學和化學等多種學科。從材料種類上看，雖然目前我們人類使用著數以億計的各種材料，但生物醫學替代材料卻人工合成的骨修複替代材料
隻有數百種，這是因為生物醫學替代材料有一些特殊的要求。
概括地說，一種材料能作為生物醫學替代材料必須滿足三個基本要求：
首先是生物相容性，就是要求材料在使用期間，同它所在的生物有機體之間互相不產生有害作用。這是生物醫學材料最基本的要求，也是區別於其他功能材料最基本的特點。實際上，絕對的生物相容是不存在的。一方麵，生物機體是一個封閉的自協調平衡係統，對外來“異物”的入侵有一種天然本能的免疫排斥反應，所以生物的相容是指它們之間的不良作用要發生在相互可以控製的範圍裏。
其次，材料必須能夠在生理環境的約束下發揮一定的生理功能，這被稱為生物功能性，就是說僅僅不產生壞的影響還不夠，還必須對機體有好的作用。比如人工代骨材料必須要能夠支撐一定的重量，人工眼角膜材料要有一定的透光性和濕潤性。
最後，材料還要有一定的可靠性，使用的時間較長甚至可以終身使用，不容易發生變形和破損，因為人不能像機器一樣任意拆卸檢修。
試驗中的人造心髒生物醫學材料已經得到廣泛應用現在，生物替代醫學材料已經得到了廣泛的應用，並得到了醫學、化學、材料學乃至經濟學界人士的高度重視，但它距離人們的期望和要求還很遠。因此，它仍然是一類正在高速發展的“未來材料”。
生物化材料
自然界中，有許多生物具有再生與修複能力。海參在遇到敵人襲擊時，會把自己的內髒拉出來，然後自己趁機逃走，不久以後，它又會長出一副新內髒；蜥蜴在被砍掉尾巴後，能夠再生出尾巴來；把一條蚯蚓從中間砍成兩段，其頭部(帶胸節的)能再生成新的蚯蚓；人的皮膚被劃傷或骨折後在一定程度上也能愈合，大家想想，要是不能愈合，那將是很可怕的。但是我們人的這種自我修複能力是有限的(比如，如果皮膚上傷口裂開較大，就必須縫針來幫助傷口愈合)。長期以來，人們一直在努力研究能夠使其受損傷的、病變的組織與器官完美再生和修複的材料及裝置。20世紀80年代以來，這種材料的研究開始興起。它能夠調節、控製和誘導人體組織的自身修複、再生的能力，使再生的天然健康組織和器官能夠取代病變的組織和器官。
對於發生病變和損傷組織與器官的修複，現在我們較為熟悉的做法是進行組織和器官的移植，如給大麵積燒傷病人移植皮膚，給腎衰竭和尿毒症患者換腎等。但是因為人本身的器官會對移植進來的器官產生排異反應，這使移植技術受到限製，事實上，在進行過的此類手術中，有不少患者就因為排異反應而死亡。另外，也並不是所有的器官都能進行移植。因此，要徹底解決病變和損傷組織與器官的修複問題還必須另辟蹊徑，比如利用生物化材料培植健康的組織和器官。
運用生物化材料，可以從以下兩個方麵進行：
第一是利用需要移植的人本身的一小片健康組織或細胞進行體外繁殖培養，然後再這張不起眼的“白紙”就是填補國內空白的高科技產品——“人造皮膚”
克隆羊
送回人體的組織細胞中培養。比如，把我們人體皮膚細胞的纖維枝芽細胞接種到一種叫做“膠原—硫酸軟骨素”的多孔膜上，可以得到有生命力的人造皮膚。可是這種細胞的培養繁殖需要較長的時間，病人很難等待，另外培養的技術也不完善。這種技術和植物中的嫁接技術比較像，比如我們要培養一棵梨樹樹苗，就可以把它先嫁接在其它果樹上培養，然後再取下來種植。