Tkivni inženjering je proces uzgoja, ili inženjeringa, određenih tkiva koja se nalaze u ljudskom tijelu. Primarna svrha tkivnog inženjeringa je zamjena ili popravak oštećenih tkiva ili organa. Ovaj proces gleda na žive stanice ili biomaterijale kao na inženjerske zalihe – slično kao što na drvo ili ciglu gledaju građevinski profesionalci.
Proces tkivnog inženjeringa postao je moguć 1998. godine kada su znanstvenici u Geron Corporation naučili kako produžiti telomere. Telomere su krajnji dijelovi deoksiribonukleinske kiseline (DNA) koji pomažu u kontroli stanične diobe i sprječavaju oštećenja tijekom replikacije DNK. Sposobnost proširenja telomera omogućila je znanstvenicima da stvore prve ovjekovječene stanice koje su se neprestano dijelile. Ovo otkriće bilo je veliko postignuće u regenerativnoj medicini.
Specijalizirane skele se koriste za podupiranje stanica dok rastu u tkivo. Ti su nosači obično izrađeni od biorazgradivih materijala, koji se s vremenom mogu otopiti unutar tkiva, tako da nije potrebna dodatna operacija za uklanjanje materijala. Skele se mogu izraditi od raznih materijala, kao što su kolagen i poliester, ovisno o vrsti tkiva koje se konstruira. Isti materijali koji se koriste za izradu otapajućih šavova također se koriste u konstrukciji skela.
Stanice koje se koriste kao biomaterijali kategorizirane su prema izvoru. Autologne stanice, na primjer, sakupljaju se od osobe kojoj je potrebno novo tkivo. Žrtvi opeklina, na primjer, mogu se ukloniti tanki dijelovi zdravih stanica kože iz jednog dijela tijela za korištenje na oštećenim područjima.
Alogene stanice, s druge strane, dobivaju se od davatelja iste vrste kao i primatelj. U ovoj situaciji, osoba s kompatibilnim tipovima tkiva mogla bi donirati neka od svojih tkiva za korištenje drugoj osobi. Kada su donor i primatelj genetski identični, kao što su blizanci ili klonovi, stanice se nazivaju izogene. Transplantacije velikih organa, poput srca, bubrega ili jetre, primjeri su postupaka koji koriste alogene ili izogene materijale. Stanice iz ksenogenog izvora potječu od druge vrste kao primatelja i mnogo su rjeđe.
Peta kategorija staničnih biomaterijala, matične stanice, vrlo je kontroverzna. Matične stanice su nediferencirane, odnosno još nisu označene kao stanice kože, koštane stanice, mišićne stanice ili bilo koja druga vrsta stanica koja ima specifičnu funkciju. Matične stanice imaju potencijal postati bilo koja vrsta stanica koja je potrebna primatelju. Iz tog razloga, rad s matičnim stanicama smatra se najperspektivnijim područjem istraživanja tkivnog inženjeringa.