医学家们发现，造成人类死亡的病因，往往只是人体中的某一器官或某一部分组织患病，如心脏出了毛病，肺、肝或肾发生病变等，而身体的其他器官是好的，还能继续工作；如果把这些生了病的器官换掉，生命不就可以延续了吗？事实正是这样。开始，医生是用其他人的器官给病人做更换手术。但随着这方面病人的增多，这种做法已不能满足需要了，人们便很自然地想到用人造的器官来代替人体的器官。现在，人体内的各种器官及骨骼都可实现人工制造了。

人工肾是利用透析原理制成的，它是研究得最早而又最成熟的人造器官。人工肾实际上是一台“透析机”，血液里的排泄物（尿素、尿酸等小分子、离子）能透过人工肾里的半透膜，而血球、蛋白质等半径大的有用物质都不能通过。目前，全世界靠移植人工肾存活的人已达十万以上。

要制造高效微型适用的人工肾，关键在于研制出高选择性半透膜。目前研制的制膜材料有多种多样，它们主要是人工合成高分子化合物。

制成的半透膜的形式也有多种多样，有的制成膜、有的制成空纤维状。这些膜在显微镜下观察，上面布满了微扎，扎的直径只有百万分之二到千分之三毫米。

人工肾的研制成功挽救了千千万万肾功能裹竭的病人。现在人工肾已进入了第四代。第一代人工肾有近一间房屋大；第二代人工肾缩小到一张写字台那么大；第三代人工肾只有一个小手提箱那么大，病人背上它能行走自如；第四代人工肾是可以植入人体的小装置，应用起来更加便利。

聚丙烯腈硅橡胶是最常用的一种医用高分子化合物。它除了可作人工肾外，由于它有极高的可选择性，还可用它制成人工肝的渗透膜。它能够把血液里的毒物或排泄物，以及血液里过量的氨迅速地渗析出来。过量的氨是肝脏发病时氨基酸转化而成的。这种人工肝可以把肝昏迷病人血液里的毒素迅速排除出去，使病情很快缓解，从而拯救肝脏危重病人的生命。

还可以用聚丙烯腈硅橡胶做成空心纤维管，然后用几万根这样的毛细管组织人工肺的“肺泡”，并和心脏相连，人工肺泡组织能够吸进氧气，呼出二氧化碳气，使红血球、白血球、蛋白质等有用物质留在体内，完全和肺的功能一样。这种人工肺已用于临床。在日本利用这种人工肺已使很多丧失肺功能的病人获得新生。

据统计，全世界几乎每 10个人中就有一个人患关节炎。这种病不仅中老年人易得，青少年中也有相当多的人患有这种病。目前的各种药物对关节炎还不能根治，最理想的办法就是像调换机器上的零件那样，用人造关节将人体上患病关节换下来。科学家们经过大量的研究和实验，最后采用金属作骨架，再在外面包上一种特殊的“超聚乙烯”，这种医用高分子材料弹性适中，耐磨性好。在摩擦时还有自动润滑效果。它有类似软骨那样的特性，移植到人体的效果非常好。

随着生物化学的发展，人工器官的研制取得了突破性进展，“克隆技术”、“干细胞研究”，为人工器官安全普遍的应用提供了可能。