以组织工程学为手段可望解决的问题几乎涉及人类面临的大多数医学难属，如烧伤、放射损伤等患者的植皮；肌肉、骨及软骨缺损的修补；髋、膝等关节的替换；血管疾病或损伤后的血管替代；糖尿病患者的胰岛植入；心脏病患者的瓣膜替代、房室间隔缺损的修补；癌症患者手术切除后组织或器官的替代；放射损伤及大剂量放疗、化疗后的造血与免疫重建；肝、肾等重要脏器因损伤或功能衰竭的置换；部分遗传缺陷性疾病的治疗等。在不久的将来，某些组织工程产品，如人造皮肤、血管、骨、软骨、肌肉、瓣膜、神经甚至胰岛、肾、肝等组织器官或细胞将相继问世，然后植入患者体内，用以恢复损伤、替代退行性组织器官以及改变遗传缺陷性组织器官的功能。人类也将进入实际应用现代组织工程产品的新时代。
    目前，干细胞在组织干细胞定向分化领域取得了明显的进展。在体外可以定向诱导一些多能干细胞分化为骨、软骨、肌肉、脂肪、肌腱、神经等多种组织细胞，这些成果很令人鼓舞。造血干细胞的移植已得到广泛开展，通过输注造血干细胞来对恶性血液病患者进行造血重建已取得成功，这为组织干细胞的研究提供了成功的范例。
    间充质干细胞与生物材料相结合，能够修复骨、软骨、肌腱等各种组织的缺损，这是组织工程中的新领域。
    间充质干细胞在治疗组织器官退行性疾病方面也展示了前景。随着年龄的增长，机体的组织器官会出现退行性的改变，从而引发一些相关疾病，如肌肉萎缩、肌营养不良、脑萎缩、帕金森病、阿尔茨海默综合征等。而这些组织的再生比较固难，间充质干细胞在体内外能够分化为肌肉细胞和神经细胞，为治疗这些退行性疾病带来了希望。