Audinių inžinerija yra tam tikrų žmogaus organizme esančių audinių auginimo arba inžinerijos procesas. Pagrindinis audinių inžinerijos tikslas yra pakeisti arba atstatyti pažeistus audinius ar organus. Šiame procese gyvos ląstelės arba biomedžiagos laikomos inžinerinėmis medžiagomis – panašiai, kaip statybų profesionalai žiūri į medieną ar plytas.
Audinių inžinerijos procesas tapo įmanomas 1998 m., kai korporacijos „Geron“ mokslininkai išmoko išplėsti telomerus. Telomerai yra galinės dezoksiribonukleino rūgšties (DNR) sekcijos, padedančios kontroliuoti ląstelių dalijimąsi ir užkirsti kelią pažeidimams DNR replikacijos metu. Galimybė išplėsti telomerus leido mokslininkams sukurti pirmąsias įamžintas ląsteles, kurios nuolat dalijasi. Šis atradimas buvo pagrindinis regeneracinės medicinos pasiekimas.
Specializuoti karkasai naudojami ląstelėms palaikyti, kai jos auga į audinį. Šios atramos paprastai yra pagamintos iš biologiškai skaidžių medžiagų, kurios laikui bėgant gali ištirpti audiniuose, todėl medžiagai pašalinti nereikia papildomos operacijos. Pastoliai gali būti statomi iš įvairių medžiagų, tokių kaip kolagenas ir poliesteris, atsižvelgiant į kuriamo audinio tipą. Tos pačios medžiagos, iš kurių gaminami tirpstantys siūlai, naudojamos ir pastolių konstrukcijoje.
Ląstelės, naudojamos kaip biomedžiagos, skirstomos į kategorijas pagal jų šaltinį. Pavyzdžiui, autologinės ląstelės paimamos iš asmens, kuriam reikia naujo audinio. Pavyzdžiui, nudegusiam asmeniui iš vienos kūno dalies gali būti pašalintos plonos sveikų odos ląstelių dalys, skirtos naudoti pažeistose vietose.
Kita vertus, alogeninės ląstelės gaunamos iš tos pačios rūšies donoro kaip ir recipientas. Esant tokiai situacijai, asmuo, turintis suderinamų audinių tipų, gali paaukoti kai kuriuos savo audinius, kad juos galėtų naudoti kitas asmuo. Kai donoras ir recipientas yra genetiškai identiški, pavyzdžiui, dvyniai arba klonai, ląstelės vadinamos izogeninėmis. Didelių organų, tokių kaip širdis, inkstai ar kepenys, transplantacijos yra procedūrų, kuriose naudojamos alogeninės arba izogeninės medžiagos, pavyzdžiai. Ląstelės iš ksenogeninio šaltinio yra iš skirtingų rūšių kaip recipientas ir yra daug rečiau paplitusios.
Penktoji ląstelių biomedžiagų kategorija – kamieninės ląstelės – yra labai prieštaringa. Kamieninės ląstelės yra nediferencijuotos, tai yra, jos dar nėra priskirtos odos ląstelėms, kaulų ląstelėms ar raumenų ląstelėms arba kitoms ląstelėms, kurios atlieka specifinę funkciją. Kamieninės ląstelės gali tapti bet kokio tipo ląstelėmis, kurių reikia recipientui. Dėl šios priežasties darbas su kamieninėmis ląstelėmis laikomas perspektyviausia audinių inžinerijos tyrimų sritimi.