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多年来困扰器官移植的主要困难一是器官来源困难，二是免疫问题没有完全得到解决。随着现代科技的发展，在生物医学工程专业里形成了一门新的学科-人造器官学。人造器官用人工材料制成，能部分或全部替代人体自然器官的功能。当人体器官的病伤用常规方法不能医治时，可用人工器官来取代或部分取代病损的自然器官，补偿或修复其功能。人工器官不受来源的限制，无组织配型问题，可随时备用。现在，除大脑没有人工大脑替代外，几乎每种人体器官都在进行人工模拟研制中，其中已有不少人造器官成功地用于临床，修复了不少病损器官的功能，挽救了病人的生命。目前人造器官有：人造肌肉、人造血浆、人造血管、人工心脏、人工心脏瓣膜、人工肾、人工肺、人工肝、人工视网膜等。
1、 人造肌肉。
日本国产循环疾病研究中心生物工程部与京都府立医科大学合作，成功地将肌肉细胞和蛋白质合成为人造肌肉。这种人造肌肉的细胞结构和生物肌肉几乎完全相似，因而将它植入生物体内会产生排异反应，并使受伤的肌肉有可能得以再生。
2、 人造血浆
俄罗斯科学院发明的人造血浆最近获准应用于临床外科手术，这种称为“蓝血”的人造血浆是由氧化氟组成的。由于这种血浆粒子很小，只有0.1微米（红细胞直径7微米），所以不会发生血栓。它是防止血栓的有效药物，用于大脑手术能防止脑浆外溢。
目前国际上人造血浆的研制分为两大类。一类是以美、日学者为主，研究制造以人红细胞为主要成份的人造血浆，称为“红血”。但由于天然红细胞旦两面凹的形状，且血液颗粒较大，易引起血栓，所以这种方法目前尚未成功。另一类是以俄罗斯学者为代表，利用气溶性强惰性化学物质制造乳状溶液，称为“蓝血”。
3、 人造血管
英国血管技术公司最近研制成一种直径只有6毫米的人造血管，植入体内后可长期使用，并不易形成血栓。苏格兰一家公司已开发出一种涂覆了氟聚合物薄层的聚酯针织物，用这种材料制成的新型人造血管可以避免血液形成栓塞且更为柔韧，目前欧盟已批准使用。
4、 人工心脏
部分替代人体心脏功能的称为心室辅助装置（VAD），全部替代人体心脏功能的称为全人工心脏（TAH）。自1957年以来，这方面的研究已取得重大进步，心室辅助装置早已成为临床救治重症心脏病的有力手段，全人工心脏也已在临床试用。迄今为止，几乎所有的人工心脏都是压缩式工作的（即通过有节奏的压缩推动血液循环）。而维也纳医科大学已研制出一种旋转式的稳流人工心脏，通过旋转式叶片的工作推动血液循环。与压缩式人工心脏相比，该人工心脏血流状态相当平稳，可靠性更高，体积更小，目前已用于临床。另外，英国牛津约翰？瑞德利夫医院研究出一种新型人造心脏。它由钛材料制成，体积小于拇指。
5、 人工心脏瓣膜
人工心脏瓣膜是人工器官中能完全替代自然瓣膜功能，而且临床应用较为广泛的一种人造器件，分机械瓣和生物瓣两大类。美国Medtroric公司应用猪组织瓣膜研制的最新型生物主动瓣可限制塑性伸展，以扩大瓣膜口，增加血流。瓣膜采用α-氨基油酸处理，可减轻瓣叶钙化。
6、 人工肾
具有净化血液作用的人工肾是最早使用的人工器官。现在人们将人工肾及具有净化血液作用的其他疗法统称为血液净化技术，主要包括血液透析、血液滤过、血液置换等。近年来，研究人员在提高血液净化材料的生物相容性、减少对人体免疫系统的影响、提高对高分子量溶质如β2-微球蛋白的清除、减低治疗费用等方面开展了大量的研究工作。个体化人工肾、复合式人工肾、血浆分离与免疫科附复合使用等技术正不断完善。为了普及家庭透析，透析中心应依靠计算机联网系统进行全面管理和制定透析处方。
7、 人工肺
近年来，人工肺已发展成能单独使用的人工器官，救治呼吸衰竭获得成功。70年代后膜式人工肺逐渐兴起，目前在临床上应用的以空心纤维型膜式人工肺居多。由于采用管外走血、管内走气的办法，压力低、阻力小，在5000毫升/分钟流量时，阻力仅50mmHg（6.65KPa）。所采用的膜材料有聚丙烯、硅胶薄膜、复合膜、微孔薄膜聚丙烯等。在国外心血管手术中，应用膜式人工肺的比例越来越大，特别是对老人、幼儿、病情复杂的患者多采用膜式人工肺。美国伊利诺斯州西冯大学的生物医学工程师和外科医生正在研制一种可植入人体的人工肺。目前，这种工肺已成功地植入猪的体内使之呼吸了24小时，但还没有克服诸如形成血栓和免疫系统排异反应的问题。
8、 人工肝
肝脏是人体最复杂 的内脏器官，含有600多种酶，参与人体的营养代谢、解毒、蛋白合成、药物代谢等多项生理功能。只有应用有活性的肝组织才能替代衰竭了的肝功能。目前，生物人工肝（BAL）已试用于临床。
9、 人工视网膜
美国北卡罗莱纳州立大学与约翰？霍普金斯大学联合研制了一种作人视网膜的植入式微晶片，用于恢复盲人视觉。这种微晶片是厚度为0.02毫米、面积为2平方毫米的硅片，里面埋有光传感器和电极。临床应用时，将其植入到盲人视网膜的中心部位。外蜀光线通过人眼瞳孔及晶片透明前表面，到达后面的光传感器阵列。这些光传感器阵列将图像转换成电脉冲，其作用机理就如同正常人眼睛的视网膜一样。该项目要进一步解决的主要问题微晶片植入的生物兼容性及电路设计满足人的生理要求。日本正在尝试使用神经细胞培养技术和半导体技术开发混合型人工视网膜，然后将其埋入失明者的眼内，使他们恢复视觉。
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