ایده جایگزینی اعضاء و جوارح معیوب و یا بیمار با نمونه ساخت بشر از دیرباز توسط جراحان مختلف مطرح شده ولی از جنگ جهانی دوم بعلت سیل مجروحان، از سوی مراکز علمی و دانشمندان مورد توجه قرار گرفت که منجر به تهیه و تولید بسیاری از ایمپلنت­‌های سنتتیک گردید. لیکن این ایمپلنت‌­ها با نوع زنده بافت معیوب فاصله بسیار داشتند. از۱۹۸۰ با گذر مهندسی نسج Tissue Engineering از مرحله آزمایشگاهی، تمام توجهات جهت جایگزینی نسوج و اعضاء معیوب با نوع زنده به این رشته معطوف شده است. دیدگاه جدید به کارگیری بیوتکنولوژی جهت تولید نسوج و اعضاء حقیقی به جای استفاده از فلزات و پلیمرها که فاصله زیاد با اجزاء زنده بدن دارند، با مقبولیت و استقبال گسترده بازارهای مالی و کمپانی­‌های دارویی و تجهیزات پزشکی مواجه شده، چرا که پتانسیل بالای تجاری آن بسیار مشهود است .

مهندسی نسج Tissue Engineering و تولید فرآورده‌­های پیوندی که بر اساس علوم پایه و مهندسی نسبت به بازسازی، نگهداری، ارتقاء و یا جایگزینی بافت­ها یا اعضای انسان اقدام می­نماید، منجر به تولید طیف وسیعی از محصولات گردیده که از سه منشأ بافت­‌های انسانی Autologous & Allogenic tissues ، نسوج یا اعضای حیوانی(Xenotransplant) و سلول­های کشت داده شده انسان یا دیگر پستانداران با یا بدون مواد بیومتریال تهیه می­گردند.

مسئله مهم در فرآورده‌­های تولیدی به روش مهندسی نسج این واقعیت می­باشد که این محصولات بر خلاف تجهیزات و وسایل کاربردی، یک مصنوع استاتیک نبوده و کاملاً یک تولید دینامیک می­باشند. دوباره سازی (دوباره دست یابی) نتایج، یکی از خطیرترین ملاحظات در این بخش می­باشد. هیچ فرآیند مهندسی نسج و تولید فرآورده­‌های بیولوژیک موفقیت آمیز نخواهد بود مگر اینکه یکسان بودن نتایج و فرآیند تولید با احتمال بسیار بالا تضمین گردیده باشد. این مهم میسر نخواهد گردید مگر با استاندارد کردن پروتکل‌­ها که خود بر اساس دانش فنی، درک مکانیسم­های پایه ای مربوطه و تجربه مستقیم آزمایشگاهی قابل دستیابی است. به عبارت بهتر در اختیار گرفتن تجهیزات، مواد و پروتکل­‌ها گرچه ممکن است سبب حصول نتیجه گردد ولی ثبات نتایج را به هیچ عنوان تضمین نمی­کند و با کوچکترین تغییر ممکن است نتایج بسیار متفاوت ایجاد نماید و فقط وجود دانش فنی این رشته سبب پیشگیری از مشکلات و امکان دستیابی به نتایج یکسان علیرغم هر گونه تغییر در مواد اولیه ، شرایط عملکرد و… می­گردد.

کشورمان با جمعیت بیش از 80 میلیون نفر، سالانه به صورت بالقوه نیازمند مقدار قابل توجهی از فرآورده­های فوق الذکر می­باشد و خوشبختانه تجربه موجود در خصوص تهیه و تولید اینگونه فرآورده­ها بسیار درخشان بوده و پتانسیل کافی جهت تأمین نیاز بیماران و حتی صادارات این تولیدات وجود دارد.

هر ساله بدنبال افزایش میانگین سن افراد در جهان بیماران قلبی و عروقی رو به افزایشند. در ایران علاوه بر افزایش سن، ابتلابه روماتیک فیور نیز سبب افزایش تعداد بیماران قلبی می­گردد.

اکثر این بیماران از مشکلات دریچه ای رنج می­برند و در بسیاری موارد نیازمند تعویض دریچه هستند که بسته به شرایط سن، جنس و نوع بیماری، انواع دریچه‌­های مکانیکی و همچنین دریچه­های هموگرافت انسانی و همینطور حیوانی کاربرد گوناگون دارند.

در استفاده از دریچه­‌های مکانیکی استفاده از داروهای ضد انعقاد و آزمایشات دوره ای ضروری است.

محدودیت و مرگ ناگهانی نیز از دیگر مضرّات این دریچه هاست. در زنان و کودکان و بیماران با آندوکاردیت نیز استفاده از دریچه مکانیکی مشکلات ویژه خود را داراست و چه بسا مواردی که بدلیل عوارض و مشکلات دریچه‌­های مکانیکی، دریچه‌­های بیولوژیک تنها راه نجات بیمار هستند. تهیه دریچه‌­های هموگرافت انسانی مشکلات خاص خود را دارد. از سویی امکان انتقال بیماری­های عفونی را نیز به همراه دارد هرچند که با آزمایشات دقیق و حساس این احتمال بسیار اندک است.

از معایب زندگی صنعتی انسان مدرن، افزایش روزانه آمار سوانح و تصادفات و نتیجتاً صدمات متعدد سیستم­های مختلف بدن از جمله مفاصل است.

آمار آسیب دیدگی­‌ها و صدمات متعدد ناشی از ورزش حرفه ای در دهه اخیر این معضل را دو چندان کرده است. از مهمترین مفاصل بدن که عمده وزن بدن را تحمل کرده و نقشی محوری را در کارکردهای تعادلی و حرکتی انسان عهده دار است، مفصل زانو می­باشد. این مفصل ضمناً به دلیل اهمیت و حساسیت کارکرد، بیش از هر قسمت دیگر بدن در معرض آسیب دیدگی ناشی از تصادفات، سوانح و صدمات ورزشی قرار دارد.

تاندون­ها و لیگامان­‌های مختلفی در استحکام و تشکیل ساختار طبیعی مفصل زانو نقش دارند که هر کدام به صورت مجزّا و یا همزمان می­توانند دچار آسیب­های مختلف از کشیدگی جزئی تا پارگی کامل شوند.

تنوع و تعداد حوادث و سوانحی که می­توانند مسبب آسیب به این تاندون­‌ها و لیگامان­‌ها شوند بسیار چشمگیر و روزافزون است، بطوریکه امروزه یکی از شایعترین اعمال جراحی ارتوپدی در سراسرجهان، عمل جراحی ترمیم رباط صلیبی قدّامی (ACL) می­باشد. تنها در کشور ایالات متحده در سال ۱۹۹۵ بین ۶۰۰۰۰ تا ۷۵۰۰۰ مورد از این عمل جراحی صورت پذیرفته که این میزان در سال ۲۰۰۴ به بیش از ۱۰۰۰۰۰ مورد رسید. با پیشرفت سرسام آور علم پزشکی و تجهیزات تخصصی اعمال جراحی غیر تهاجمی یا کمتر تهاجمی مانند آرتروسکوپی­‌های ‌پیشرفته، تعداد این اعمال جرّاحی نیز افزایش روزافزونی داشته اند. در حال حاضر استفاده از بیوایمپلنت­‌های آلوگرافت تاندون، جهت اعمال مختلف جراحی ترمیم تاندون مخصوصا جراحی­های زانو با مقبولیّت گسترده متخصصین سراسر جهان روبرو شده و هر روز نیز افزایش می­یابد.

بطوریکه طبق تحقیق انجمن طب ورزشی متخصصین ارتوپدی آمریکا که معتبرترین انجمن این رشته در سراسر جهان می­باشد ، تنها در سال ۲۰۰۶ در کشور ایالات متحده، در بیش از ۶۰۰۰۰ عمل جراحی زانو (۰۲/۰ % جمعیت آمریکا) از بیوایمپلنت تاندون آلوگرافت استفاده شده است.

با توجه به پیشرفت چشمگیر جراحی­‌های غیر تهاجمی زانو در کشور ما و استفاده از امکانات تخصصی آرتروسکوپی روز دنیا و همینطور با توجه به اینکه متأسفانه کشور ما از لحاظ صدمات و آسیب­های ناشی از تصادفات جاده ای و خیابانی، در رده­‌های بالای جهانی قرار دارد و بیش از ۸۰% کل اعمال جراحی تاندو‌‌ن­ها و لیگامان­های زانو در کشور نیز حاصل همین تصادفات می­باشند، به نظر می­رسد که متوسط نیاز کشور ما به این محصولات با در نظر گرفتن جمعیت کشور بسیار بیش از کشور آمریکا باشد.

با توجه به اینکه سیستم اسکلتی بدن حجیم­ترین و بزرگترین دستگاه بدن را تشکیل می­دهد، در معرض بسیاری از بیماری­ها و سوانح بوده و لذا دچارآسیب­های مختلف می­گردد که در بسیاری از موارد نیاز به درمان جایگزین برای تسریع و یا امکان بازسازی سیستم استخوانی دارند. فرآورده­‌های بیوایمپلنت آلوگرافت استخوانی و اسکلتی، جزء پرمصرف­ترین رده مصرفی در رشته­‌های مختلف پزشکی و دندانپزشکی می­باشد بطوریکه برای مثال تنها در ایالت متحده سالانه بیش از یک میلیون بیوایمپلنت آلوگرافت استخوانی استفاده می­گردد. پیشرفت­های چشمگیر بیوتکنولوژی و مهندسی نسج در زمینه سیستم اسکلتی عضلانی و به کارگیری فناور‌‌‌ی‌­های نو در زمینه تولید فرآورده­های بیولوژیک سبب تغییر انقلابی توجه از پیچ و پلیت و ایمپلنت­های فلزی به محصولات بیولوژیک گردیده به طوریکه این نسل جدید محصولات سبب گسترش راه­های درمانی، بهبود چشمگیر درمان و کیفیت زندگی بیماران گردیده و در بسیاری از موارد از هزینه کلی درمان و نگهداری معلولین کاسته است. با توجه به توانایی دوباره سازی بافت­های عضلانی و اسکلتی بدن تا کنون رویکرد درمانی بصورت تأمین خواص مکانیکی بخش آسیب دیده با ایمپلنت فلزی بوده تا بافت­های بدن فرصت بازسازی لازم را پیدا کنند ولی با ورود بیوایمپلنت‌­ها (ایمپلنت­‌های بیولوژیک که از بافت انسانی بدست می­آیند) علاوه بر ایجاد ساپورت مکانیکی لازم، ایمپلنت تسریع کننده ترمیم بوده و با تسهیل ترمیم به عنوان جسم خارجی تلقی نمی­گردند.

با توجه به تنوع بیماری­هایی که کاندید مناسب برای استفاده از بیوایمپلنت‌­های استخوان هستند، اشکال بسیار متنوعی از محصول در ابعاد و سایزهای مختلف هدف تولید می­باشند که در خصوصیات کلی ذیل یکسان می­باشند: ایمپلنت­‌های بیولوژیک علاوه بر دارا بودن درجات مختلف از خواص بیومکانیکی مورد نیاز بافت­های اسکلتی، دارای خواص استئوکنداکتیو Osteoconductive و استئواینداکتیو Osteoinductive جهت تسهیل و تسریع استخوان سازی در محل ضایعه می­باشند. همچنین ایمپلنت­‌های بیولوژیک سازگار با بدن به عنوان جسم خارجی تلقی نگردیده و در پروسه جذب و دوباره سازی بدن قرار می­گیرند. با وجود ساختار کلی یکسان کلیه رده­های محصولات، بیوایمپلنت­‌ها با توجه به محل استفاده و نوع کاربرد دارای ویژگی­های خاص خود از نظر خواص بیومکانیک، استئواینداکتیو و استئوکنداکتیو می­باشند که در طراحی بر اساس نیاز مصرف لحاظ می­گردد.