Inżynieria tkankowa to proces hodowli lub inżynierii niektórych tkanek znajdujących się w ludzkim ciele. Podstawowym celem inżynierii tkankowej jest wymiana lub naprawa uszkodzonych tkanek lub narządów. Proces ten postrzega żywe komórki lub biomateriały jako materiały inżynieryjne — podobnie jak drewno lub cegła są postrzegane przez specjalistów budowlanych.
Proces inżynierii tkankowej stał się możliwy w 1998 roku, kiedy naukowcy z Geron Corporation nauczyli się wydłużać telomery. Telomery to końcowe odcinki kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA), które pomagają kontrolować podział komórek i zapobiegają uszkodzeniom podczas replikacji DNA. Możliwość wydłużania telomerów umożliwiła naukowcom stworzenie pierwszych unieśmiertelnionych komórek, które nieustannie się dzieliły. Odkrycie to było wielkim osiągnięciem medycyny regeneracyjnej.
Wyspecjalizowane rusztowania służą do podtrzymywania komórek podczas ich wzrostu w tkankę. Podpory te są zwykle zbudowane z materiałów biodegradowalnych, które są w stanie z czasem rozpuszczać się w tkankach, więc nie jest wymagana dodatkowa operacja w celu usunięcia materiału. Rusztowania mogą być zbudowane z różnych materiałów, takich jak kolagen i poliester, w zależności od rodzaju modyfikowanej tkanki. Te same materiały użyte do wykonania szwów rozpuszczających są również wykorzystywane do budowy rusztowań.
Komórki wykorzystywane jako biomateriały są klasyfikowane według ich źródła. Na przykład komórki autologiczne są zbierane od osoby potrzebującej nowej tkanki. Na przykład ofiara poparzenia może mieć cienkie fragmenty zdrowych komórek skóry usunięte z jednej części ciała do wykorzystania w uszkodzonych obszarach.
Z drugiej strony komórki allogeniczne są uzyskiwane od dawcy tego samego gatunku co biorca. W takiej sytuacji osoba z kompatybilnymi tkankami może być w stanie przekazać część swoich tkanek do użytku innej osobie. Kiedy dawca i biorca są genetycznie identyczni, tak jak bliźnięta lub klony, komórki określa się jako izogeniczne. Przeszczepy głównych narządów, takich jak serce, nerka czy wątroba, to przykłady procedur wykorzystujących materiały allogeniczne lub izogeniczne. Komórki ze źródła ksenogenicznego pochodzą z innego gatunku jako biorca i są znacznie mniej powszechne.
Piąta kategoria biomateriałów komórkowych, komórki macierzyste, budzi duże kontrowersje. Komórki macierzyste są niezróżnicowane, to znaczy nie są jeszcze oznaczone jako komórki skóry, komórki kostne lub komórki mięśniowe, ani żaden inny typ komórki, który pełni określoną funkcję. Komórki macierzyste mają potencjał, aby stać się dowolnym rodzajem komórki, której potrzebuje biorca. Z tego powodu praca z komórkami macierzystymi jest uważana za najbardziej obiecujący obszar badań inżynierii tkankowej.