在組織和器官的移植手術，會因為人體的免疫系統，而排斥捐贈者的器官或是人工的替代物(prostheses)，因而產生術後的併發症。然而，如果抑制病患的免疫系統，經常會導致副作用。所以，如果能用自體細胞所衍生出來的組織，來做組織置換手術，將是最理想。大部分的泌尿系統器官，是由平滑肌和泌尿上皮細胞所組成，所以這些組織是有機會使用自體細胞培養的技術，來製造出適合修補的組織。雖然過去10年間，已陸續有些論文發表有關尿道，膀胱和輸尿管使用prosthesis的動物實驗報告；甚至近幾年，有人嘗試用組織工程的方式來做腎臟構造，陰莖海綿體，和陰道組織。但是真正要用在病人的疾病上，還需要再進一步研究。近幾年的研究報告顯示：泌尿系統的組織和細胞治療，可能可以使用在臨床上的治療，尤其是在兒童。

使用組織工程和幹細胞去治療、重建泌尿器官，聽起來似乎是很有說服力和很有挑戰性。但是，受種種因素限制，所以只有極少數這方面的研究真正用在臨床上。最主要的關鍵在於科學界和社會大眾對於取得和使用胚胎幹細胞有所爭議！在國外倫理上和政治上的爭議，主要是來自：大多數人類胚胎幹細胞的來源，是來自婦產科門診病患，其在接受體外人工受精之後，所剩下過多的胚胎所製造出來。另外一種爭議是：經由體細胞核轉移（somatic cell nuclear transfer）而得來的人類胚胎幹細胞(也就是治療性的複製)。

雖然如此，但是因為胚胎幹細胞擁有強大的增生能力和細胞分化能力，所以就有發展出許多方法來研究如何應用到再生醫學上。這些研究策略包括使用特定的生長激素，研究細胞和細胞間的反應，細胞和細胞外母質的誘發系統，希望能藉由對這些的瞭解，能夠更精確的控制幹細胞分化成所希望的特定細胞。重要的是，目前仍缺乏足夠的幹細胞分化的報告書，因此限制了這方面的發展，因為在小鼠的實驗中發現：將幹細胞植入免疫缺乏的實驗鼠中，會分化成複雜性的畸胎瘤。所以，如果將未分化的胚胎幹細胞植入病人體中，可能會有腫瘤形成的危險！所以，在做臨床試驗前，先完全瞭解組織自我更新和分化的機制，這樣才能完全掌握分離和操作人類胚胎幹細胞的分化方向，才能安全地使用在臨床上。

成年幹細胞(adult stem cell)有研究上另一個困擾之處：缺乏獨特的細胞表面標記，所以造成細胞分離上的困難。不過，雖然有方法上和醫學倫理上的爭議，但是幹細胞的療法仍然為再生醫學，尤其是泌尿組織重建上提供很多好處。