什么是关节软骨（articularcartilage）？关节软骨，就是指人体内关节两端，包裹在长骨两端的一层白色的光滑结构。有了软骨的遮蔽，骨骼间就不会直接接触，当我们行走或是进行激烈的活动时，就不会感到痛苦。但是，关节软骨经过长时间的运作难免会遭致损伤，可能是会因为运动时受到挫伤，或是车祸等意外造成伤害，使关节软骨破损；又或是因为疾病如痛风、风湿性关节炎、退化性关节炎等，造成关节软骨被侵蚀。
由于软骨本身自行修护的能力非常弱，一旦受到损害，就无法自行复原，更会日渐磨损，等到腐蚀到软骨下方的骨头时，病人就会出现疼痛、肿胀等症状，不但限制了病人的活动能力，更会大大影响病人的日常生活。
人工关节寿命有限如果关节软骨损伤过度，到了不堪使用时，唯有将破损不堪的关节取出，以人工关节取代。但人工关节的寿命有限，届时病人可能需要再动一次手术。这对于年迈的病人或许不是问题，因为他们在去世前可能不需要再换一次人工关节，但是对于年轻病人来说，就非常不合适了，因为他们一生中要不断地面对手术的痛苦，更不用说对生活所造成的不便了。另一方面，传统用于治疗关节软骨损伤的方法，还包括利用外科手术移植病人其他部位的相同组织（例如软骨）来替代，既所谓的“挖东补西”。虽然自体移植有其他治疗方法所没有的好处，那就是由于所移植的组织来自病人本人，所以没有排斥的问题，而且复原速度快。但是，缺点就是病人能供移植的组织非常有限，而且这样的方式也制造了另一个伤口，可能会引起该部位的坏死。庆幸的是，由于近年来生物科技的突飞猛进，加上与工程学结合，促成组织工程的兴起，给需要器官或是组织移植的人一个新希望。软骨退化常见于50岁以上成人关节软骨损伤（articularcartilagedamage）的成因有一部分是外伤所致，多见于活跃的运动员和运动爱好者，他们的年龄一般小于35岁。长期过量运动或运动不当，容易造成膝关节软骨磨损，尤其是当运动时因意外跌倒而导致膝盖先著地，更会磨损膝关节软骨。
持续疼痛活动受限膝关节一旦受伤后，疼痛的感觉一般很快消失，所以往往容易被人们忽视。损伤后的关节软骨非但不会愈合，久而久之还会越来越严重，不但会造成持续性疼痛，还会出现膝盖肿胀、僵硬及关节活动受限制。此外，关节软骨磨损若没有得到正确的治疗，或会造成软骨退化，长此下去就会演变成骨性关节炎（Osteoarthritis）。此病常见于50岁以上的成人。研究显示，全球预计大约有10%年龄55岁以上的成人，遭受著膝盖疼痛的困扰。更甚的是，当中有25%的病人属于严重残疾，而女性的发病率比男性还要高。
一般来说，血管会输送营养和其他重要元素至受损细胞，以促进细胞的修复功能。然而，软骨却不像其他肌肉或身体组织般拥有自己专属的血液供应管道，所以无法直接将适当的组织养分及生长因子送到关节内。一旦受伤，关节内的软组织便无法自行修复。软骨损伤和骨性关节炎目前的治疗方法，主要目标在于缓解疼痛及发炎状况，对于延缓疾病进程的作用有限。虽然有很多外科手术能治疗关节软骨损伤，但传统外科手术因过程繁复、创伤性大，若手术稍有不慎，有可能会留下并发症。这也是令许多病人对外科手术望之却步的原因之一。阻挠关节退化恶化早前，推介了“一次性关节软骨修复疗程：膜基质干细胞治疗”（One-StepProcedureforArticularCartilageRepair：StemCellTherapywithMembraneMatrix）。此一次性治疗方案，是目前治疗关节软骨损伤的重要介入性治疗，能避免关节软骨退化的情况持续恶化，进而发展成骨性关节炎。此一次性治疗将使用采集自病人的脂肪（取自臀部），因为脂肪中含有丰富的间叶干细胞（mesenchymalstemcells，MSCs），且取得容易，是临床分离干细胞的最佳来源。
自脂肪中分离出间叶干细胞后，再送往实验室进行增生繁殖，直到间叶干细胞呈倍数成长，再将它培养成软骨细胞，之后注射到病人的膝盖关节处，让软骨细胞修复破损的软骨，好让其恢复功能，从而延缓病人在未来或需接受人工关节置换手术的机会。虽然间叶干细胞也可从骨髓分离培养出来，但采集过程中容易引起疼痛，还会造成伤口感染的风险，因此不易采集。目前此治疗方法有其局限，并不适合所有病人。如果病人的关节软骨破损情况是非常严重的，就不适合采用此疗法。干细胞具有修复能力干细胞（stemcells）是一群尚未完全分化的细胞，具有分裂增殖成另一个与本身完全相同细胞，以及分化为多种特定功能的体细胞的特性。尤其是在身体里组织器官细胞更新及修复，扮演著关键的角色。由于干细胞具有修复能力，近几年已成为医学研究的主流。但干细胞也有受争议之处，尤其是胚胎干细胞。
干细胞主要区分为两大类，一是胎胚干细胞，二是成体干细胞。顾名思义，前者是从胚胎内的细胞培养而来；后者则是来自成人的人体，最常见的来源是骨髓、周边血液、脂肪等组织。胚胎干细胞具有完全能力，可发展成一个完整生命个体所需之各式各样不同的细胞组织。但不少人认为胚胎干细胞的研究是扼杀生命，应该被禁止，因此胚胎干细胞争议不断。目前胚胎干细胞仍只适用于学术研究，无法应用到医学，主要是它在研究过程中无法克服长牙齿、变成畸形瘤的问题。成体干细胞又分为两种，一种是造血干细胞，此功用为制造血液、修护免疫系统等，在地中海贫血症或是癌症化疗的个案研究，有一定的研究价值。另一种则是间叶干细胞，于60年代被发现，在治疗关节炎、关节软骨损伤或是有关神经系统的疾病，如帕金逊、小脑萎缩症，都有不错的进展。