將間充質干細胞種植或黏附在膠原支架上修復跟腱的缺損，可以減輕肌腱愈合過程中的骨化作用。將骨髓間充質干細胞與透明質酸共培養，可以影響干細胞的生物學特性，加入堿性成纖維細胞生長因子能顯著促進干細胞增殖生長。西安胎盤細胞庫同樣，如果將肌腱來源的干細胞種植于含有結締組織生長因子和抗壞血酸的無支架肌腱組織中，可以顯著增強肌腱組織的再生能力，促進肌腱的愈合，提示透明質酸可以用作肌腱修復的支架材料，生物活性因子的加入可以增強種子細胞的再生能力，研發理想的支架材料、建立有助于種子細胞向肌腱組織定向分化的技術方法，是目前修復或再生肌腱的主要努力方向。

軟骨或骨缺損是骨科常見病，自體移植物移植、自體軟骨細胞移植以及間充質干細胞移植是主要策略，支架材料的應用能夠很好地解決缺損過大帶來的細胞沒有理想生活空間的問題，支架材料結構的力學穩定性可以使細胞和材料有恰當的相互作用，從而促進細胞生長以及功能性組織再生。西安胎盤細胞庫間充質干細胞可以誘導分化骨、軟骨已被證實，而且成為間充質干細胞鑒定的重要標準。以間充質干細胞為基礎的軟骨和骨組織工程的成功與否很大程度上取決于支架材料的設計，藻酸鹽、膠原、合成的聚合物等都是目前主要使用的支架材料，將不同材料組合一起設計支架材料以同時誘導骨和軟骨再生、基因轉染間充質干細胞以增強促骨細胞或軟骨細胞分化都是組織工程骨和軟骨研究的努力方向。比如，設計雙層結構支架，一層支架孔徑38μm，孔隙表面覆以羥基磷灰石，另一層支架孔徑200μm，孔隙表面覆以透明質酸，在相同培養條件下，間充質干細胞在羥基磷灰石為表面的支架結構上分化為骨細胞，而在透明質酸為表面的支架結構上分化為軟骨細胞，這種雙層移植物可以很好地重建關節軟骨和軟骨下骨結構的再生，用于全層軟骨缺損的治療是個不錯的選擇。西安胎盤細胞庫BMP6基因修飾間充質干細胞可增強其向軟骨分化，BMP-2基因修飾間充質干細胞可增強其向軟骨分化。此外，改變支架材料的力學特性也有利于間充質干細胞向骨或軟骨分化和再生。比如，低硬度的磺酸化聚丙烯酰胺凝膠可以有效促進間充質干細胞向軟骨分化，TCGF-β1修飾的間充質干細胞和藻酸鈣凝膠結合可以促進間充質干細胞分化為軟骨細胞。α-磷酸三鈣中的磷酸二鈣硅酸鹽成分可增加干細胞移植物的生物活性和生物相容性。在α-磷酸三鈣做成的陶瓷表面涂以3%的磷酸二鈣硅酸鹽，可以促進間充質干細胞再生骨組織。全氟三丁胺是一種合成的氧供體，加入到支架材料中可以迅速增加氧供應而促進間充質干細胞的存活、增殖和分化，用于移植就可骨形成或再生。

骨組織再生的同時，也急需解決血供的問題。隨著干細胞分化為血管的理論逐漸成熟，人們希望像骨組織工程研究一樣，把間充質干細胞種植到支架材料上以再生血管或心肌組織。內皮祖細胞和間充質干細胞是血管組織工程研究多的種子細胞，前者是內皮細胞的前體細胞，后者被認為可直接分化為血管組織細胞或分泌VEGF等生物活性因子刺激血管再生。西安胎盤細胞庫血管組織工程的目標就是要再生含有內皮細胞、平滑肌細胞和成纖維細胞等組織細胞的血管組織。組織工程血管支架材料必須有一定的機械強度和管形空間結構，目前主要使用的是去細胞的動物血管基質和人工合成材料兩種。前者就是通過酶解去除哺乳動物血管的細胞成分、只剩下無抗原性的膠原纖維和彈力纖維等成分而獲得的天然材料。也可以利用動物小腸黏膜下層、心包膜、筋膜等制成無細胞基質并制作成管道形狀。沒有抗原性和毒性，組織相容性很好，但機械強度較差是這種支架材料的特點。與所有組織工程支架材料發展趨勢一樣，將人工合成材料與天然材料優勢互補，也是血管組織工程支架材料發展的努力方向。將內皮細胞、平滑肌細胞和成纖維細胞分別種植于支架后并在體外靜態環境下培養，或埋入體內，可以形成結構不完全的在體狀態。如果降內皮細胞、平滑肌細胞和成纖維細胞分別種植在可降解管狀支架上，再將3根管嵌套在一起共培養，就可獲得具有內皮細胞、平滑肌細胞和成纖維細胞融合的血管結構。西安胎盤細胞庫然而，機械強度的不足，尤其是內皮細胞容易脫落仍然是如今組織工程血管不能應用于臨床的原因之一。模擬人體搏動性血流狀態，可以使內皮細胞排列更加整齊，增加血管的通暢率。研究揭示剪切力和環狀張力對內皮細胞和平滑肌細胞的影響，在組織工程血管發生器或組織打印技術中加入生物力學的影響，培養或打印出更接近生理狀態的血管是未來的努力方向。