Celmateriaal:

Het uitgangspunt voor tissue-engineering is levende cellen. [voorbeelden] Een van de limiterende factoren voor op cellen gebaseerde regeneratieve therapie is de moeilijkheid om voldoende hoeveelheden cellen te kweken. Zelfs als organen in vivo een hoge regeneratie-capaciteit hebben is het in vitro vaak niet gemakkelijk om in vivo voldoende cellen te kweken. Cellen van verschillende herkomsten kunnen gebruikt worden: autoloog , allogeen, xenogeen, syn- of  isogeen. [ref atala, wikipedia]. Autologe cellen worden geoogst bij het organisme zelf, allogene cellen bij een ander organisme van dezelfde soort, xenogene cellen bij een andere soort en iso- of syngene cellen komen van klonen, identieke tweelingen of zeer ingeteelde proefdieren. 

Autologe cellen hebben als voordeel boven allo- of xenogene cellen dat ze volledig lichaamseigen zijn maar kunnen ongeschikt zijn in geval van erfelijke aandoeningen, bovendien is voor het oogsten van cellen een medische ingreep noodzakelijk met kansen op complicaties bovendien moeten ze eerst opgekweekt worden wat een traag proces kan zijn. Een ander nadeel van het gebruik van xenogene cellen is de mogelijke besmetting met retrovirussen. [ikada]

Een andere classificatie voor cellen is op basis van celdifferentiatie: niet-gediffenttieerde cellen, zoals Embryonale Stamcellen(ES) en Embryonale Kiemcellen(EK) versus gedifferentieerde cellen.  

ES en EK zijn zogenaamde pluripotente stamcellen en kunnen differentiëren tot allerlei verschillende weefsels maar deze hebben als nadeel dat het allogene weefsels zijn en dus een immuunreactie oproepen. Om deze reactie te omzeilen kan de donorcel geenucleeerd worden en kan de een somatische kern van een cel van de ontvanger worden ingebracht. Helaas zijn er momenteel veel wettelijke obstakels waardoor deze technieken niet toegepast en zelfs moeilijk onderzocht kunnen worden. Ook kunnen ES zich ontwikkelen tot teratomen, een nadeel dat niet aanwezig is bij het gebruik van stamcellen van volwassenen. 

Ook in het volwassen lichaam kunnen stamcellen worden gevonden, die zich nog tot vele verschillende cellijnen kunnen differentiëren onder de juiste omstandigheden, zoals de Haematopoietische en Mesenchymale StamCellen (HSC en MSC respectievelijk), beide kunnen worden gevonden in het beenmerg, verder kan de MSC ook nog gevonden worden in periost, synoviaal membraan, spierweefsel, vetweefsel, vasculaire pericyten, paradontaal ligament en niet doorgebroken tanden. Maar beenmerg, die eerste plek waar MSC's gevonden zijn blijft toch te voorkeursoogstlocatie omdat daarvoor minimaal invasieve ingrepen noodzakelijk zijn. Er zijn verschillende manieren om MSC's te isoleren, dit levert echter geen verschillen op in hun vermogen tot differentiëren.

HSC kunnen differentiëren tot  eosinofielen, erythrocyten, megakaryocyten, osteoclasten en B en T cellen en MSC tot onder andere osteocyten, chondrocyten, adipocyten, tenocyten, myocyten en beenmergstromacellen. Verder is recentelijk aangetoond dat MSC zelfs kunnen transdifferentieren tot cellijnen die biochemisch en morfologisch lijken op cellijnen van neurectodermale oorsprong en zelfs ontdifferentieren terug tot multipotente stamcel. Er wordt momenteel onderzoek gedaan om genen betrokken bij de trans- en ontdifferentiatie te identificeren.

Er is nog geen unieke marker gevonden voor MSC, vaak dragen ze markers die ook gevonden worden in verschillende gedifferentieerde lijnen van ectodermale, endodermale en mesemchymale afkomst, zoals SH2 (CD105),  SH3,  SH4,  CD44 en Stro-1. Echter wel kenmerkend is de afwezigheid van typisch haematopoeitische markers zoals CD34, CD45 en CD14.  Bepaalde deelverzamelingen van beenmerg-MSC  vertonen ook expressie van een reeks neurale markers zoals  nestine, mitogen-activated protein 2, Tau, NeuN, en
glial fibrillary acidic protein. Andere deelverzamelingen MSC brachten spontaan oct-4 een pluripotente stamcelmarker en Rex-1 een ES marker tot expressie.


Verder bevinden zich in verschillende weefsel bij volwassenen voorlopercellen die kunnen profileren en  zich differentiëren in orgaanspecifieke weefsels, bijvoorbeeld proliferatieve keratocyten, hepatocyten die reageren op leverschade intestinale cryptecellen en osteoblasten die zich kunnen differentiëren tot osteocyten. De meest bestudeerde stamcel bij volwassenen is de HSC op de voet gevolgd door de MSC, de epidermale stamcel is nog niet gevonden.