ऊतक की मरम्मत और उसके ठीक होने में विफलता को रेखांकित करने वाले सेलुलर और आणविक तंत्र अभी भी कम समझे जाते हैं, और वर्तमान उपचार सीमित हैं। आघात, सर्जरी, तीव्र बीमारी या पुरानी बीमारी की स्थिति के बाद घावों का ठीक से ठीक न होना हर साल दुनिया भर में लाखों लोगों को प्रभावित करता है और यह सूजन, एंजियोजेनेसिस, मैट्रिक्स जमाव और कोशिका भर्ती सहित स्वस्थ ऊतक मरम्मत प्रतिक्रिया के खराब विनियमित तत्वों का परिणाम है। इनमें से एक या कई सेलुलर प्रक्रियाओं की विफलता आम तौर पर अंतर्निहित नैदानिक स्थिति से जुड़ी होती है, जैसे संवहनी रोग, मधुमेह, या उम्र बढ़ना, जो अक्सर उपचार संबंधी विकृति से जुड़े होते हैं। शरीर की प्राकृतिक मरम्मत तंत्र में सुधार लाने वाली नैदानिक रणनीतियों की खोज को मरम्मत और पुनर्जनन की बुनियादी जीव विज्ञान की गहन समझ पर आधारित होने की आवश्यकता होगी।
ऊतक इंजीनियरिंग में अक्सर क्षतिग्रस्त या रोगग्रस्त ऊतक को बदलने के लिए कोशिकाएं और मचान शामिल होते हैं। इसकी उत्पत्ति, आंशिक रूप से, इंसुलिन या न्यूरोट्रॉफिक कारकों जैसे बायोमोलेक्यूल्स के वितरण को प्रभावित करने के साधन के रूप में हुई, यह देखते हुए कि कोशिकाएं ऐसे चिकित्सीय एजेंटों के संवैधानिक उत्पादक हैं। इस प्रकार कोशिका वितरण ऊतक इंजीनियरिंग का अंतर्निहित अंग है। कोशिका वितरण को सक्षम करने के लिए बायोमोलेक्यूल्स की नियंत्रित रिहाई भी एक महत्वपूर्ण उपकरण है क्योंकि बायोमोलेक्यूल्स कोशिका के जुड़ाव को सक्षम कर सकते हैं, सूजन प्रतिक्रिया को नियंत्रित कर सकते हैं या अन्यथा वितरित कोशिकाओं के व्यवहार को लाभ पहुंचा सकते हैं। हम केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) पर जोर देने के साथ, ऊतक पुनर्जनन के लिए सेल और बायोमोलेक्यूल वितरण में प्रगति का वर्णन करते हैं।
पुनर्योजी चिकित्सा के क्षेत्र में प्रमुख चुनौतियों में से एक यह है कि चोट या बीमारी के समय निशान बनाने की प्राकृतिक क्षमता में चिकित्सीय हेरफेर करके शरीर में ऊतक पुनर्जनन को कैसे अनुकूलित किया जाए। यह अक्सर ऊतक पुनर्जनन के बीच संतुलन होता है, एक प्रक्रिया जो बीमारी की शुरुआत में सक्रिय होती है, और निशान गठन, जो रोग प्रक्रिया के परिणामस्वरूप विकसित होता है जो ऊतक या अंग की कार्यशील होने की क्षमता निर्धारित करता है। मचान के रूप में बायोमटेरियल का उपयोग अक्सर छोटी दूरी पर सामान्य ऊतक किनारों को पुनर्जीवित करने के लिए एक "पुल" प्रदान कर सकता है। बड़े ऊतक दोष अंतराल के लिए आम तौर पर निशान गठन के बिना सामान्य ऊतक पुनर्जनन के लिए मचान और कोशिकाओं दोनों की आवश्यकता होती है। विभिन्न रणनीतियाँ निशान प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने में मदद कर सकती हैं और संभावित रूप से ऊतक पुनर्जनन को बढ़ा सकती हैं। निशान माइक्रोएन्वायरमेंट, प्रतिरक्षा प्रणाली, बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स और सूजन साइटोकिन्स जैसे बहुभिन्नरूपी इंटरैक्शन के यंत्रवत आधार को समझने से ऊतक इंजीनियरिंग और घाव भरने की रणनीतियों के डिजाइन को सक्षम किया जा सकता है जो पुनर्जनन के अनुकूल तरीके से उपचार प्रतिक्रिया को सीधे नियंत्रित करते हैं।