想象一下未来的某天，一次简单的注射就能促使骨折快速愈合；肉眼都无法识别但具有超高人体组织、血液亲和性的介入设备在人类的体内，随时跟踪收集脏器、血管、神经等人体重要组成部分的健康状况或提供治疗药物；大脑或心脏植入物不再是金属、人工合成材料，而是能与肌肉组织、血管无缝衔接的物质，人类的健康或许将进入全新的时代。

这些都是生物材料科学家的梦想，数十年来他们一直在努力研究人体复杂结构，以期可以更便宜、更便利地更换受损身体部位或治疗损伤、疾病。问题的关键在于大多数替换或矫正介入设备，从假肢到心脏起搏器，都是由坚硬、干燥、无生命的材料制成，例如金属或塑料。但人体的组织是柔软的，有湿度和有生命的，人体经常会排斥这些非生命体的介入物。