นาโนไฟเบอร์ สามารถเลียนแบบโครงสร้างเส้นใยคอลลาเจน และเนื้อเยื่อภายในร่างกายได้
ในการสร้างเนื้อเยื่อ จำเป็นต้องใช้เมทริกซ์นอกเซลล์เทียมที่มีรูพรุนสูงเพื่อรองรับและชี้นำการเจริญเติบโตของเซลล์และการสร้างเนื้อเยื่อใหม่
โพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติและสังเคราะห์ถูกนำมาใช้ในการสร้างโครงยึดดังกล่าว
ในรายงานทุน NIH SBIR ปี 1988 Simon แสดงให้เห็นว่ากระบวนการอิเล็กโตรสปินนิง
สามารถใช้ในการผลิตแผ่นใยโพลีสไตรีนและโพลีคาร์บอเนตในระดับนาโน
และระดับย่อยไมครอนที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อใช้เป็นสารตั้งต้นของเซลล์ในหลอดทดลอง
การใช้โครงตาข่ายเส้นใยจาก กระบวนการอิเล็กโตรสปินนิง ในช่วงแรกสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์และการสร้างเนื้อเยื่อ
แสดงให้เห็นว่าไฟโบรบลาสต์ของหนังหุ้มปลายองคชาตของมนุษย์ (Human Foreskin Fibroblasts: HFF),
มะเร็งของมนุษย์ที่เปลี่ยนรูป (Transformed Human Carcinoma: HEp-2) และเยื่อบุผิวปอดมิงค์ (MLE) จะยึดเกาะและแพร่พันธุ์บนเส้นใย
โครงสร้างนาโนไฟเบอร์ ใช้ในงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกเพื่อเลียนแบบเมทริกซ์นอกเซลล์ตามธรรมชาติของกระดูก
เนื้อเยื่อกระดูกถูกจัดเรียงในรูปแบบที่กะทัดรัดหรือเป็นเนื้อกระดูก และประกอบด้วยโครงสร้างที่จัดระเบียบ
ซึ่งมีความยาวแตกต่างกันตั้งแต่ช่วงเซนติเมตรไปจนถึงระดับนาโนเมตร
ส่วนประกอบอินทรีย์ที่ไม่มีแร่ธาตุ (เช่น คอลลาเจนประเภท 1) ส่วนประกอบอนินทรีย์ที่มีแร่ธาตุ (เช่น ไฮดรอกซีอะพาไทต์)
และโปรตีนเมทริกซ์ที่ไม่ใช่คอลลาเจนอื่นๆ อีกมากมาย (เช่น ไกลโคโปรตีนและโปรตีโอไกลแคน)
ประกอบกันเป็นโครงสร้างนาโนคอมโพสิตของ ECM ของกระดูก
เส้นใยคอลลาเจนอินทรีย์และเกลือแร่อนินทรีย์ให้ความยืดหยุ่นและความเหนียวตามลำดับแก่ ECM
แม้ว่ากระดูกจะเป็นเนื้อเยื่อที่มีพลวัตซึ่งสามารถรักษาตัวเองได้เมื่อได้รับบาดเจ็บเล็กน้อย
แต่ไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้หลังจากประสบกับข้อบกพร่องขนาดใหญ่
เช่น การตัดเนื้องอกของกระดูกและกระดูกหักที่ไม่ประสานกันอย่างรุนแรง เนื่องจากขาดแม่แบบที่เหมาะสม
ปัจจุบัน การรักษาแบบมาตรฐานคือ การปลูกถ่ายกระดูกด้วยตนเอง
ซึ่งเกี่ยวข้องกับการนำกระดูกบริจาคจากบริเวณที่ไม่สำคัญและเข้าถึงได้ง่าย
(เช่น สันกระดูกอุ้งเชิงกราน) ในร่างกายของคนไข้เอง และปลูกถ่ายเข้าไปยังบริเวณที่บกพร่อง
การปลูกถ่ายกระดูกจากร่างกายของตัวเองให้ผลทางคลินิกที่ดีที่สุด เพราะกระดูกจะผสานเข้ากับกระดูกของเจ้าของได้อย่างน่าเชื่อถือ
และสามารถหลีกเลี่ยงภาวะแทรกซ้อนของระบบภูมิคุ้มกันได้
แต่การใช้กระดูกนั้นถูกจำกัดเนื่องจากมีปริมาณน้อยและเกิดโรคที่บริเวณที่บริจาคซึ่งเกี่ยวข้องกับขั้นตอนการเก็บเกี่ยว
ยิ่งไปกว่านั้น กระดูกที่ปลูกถ่ายจากร่างกายของตัวเองจะไม่มีหลอดเลือด ดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับการแพร่กระจายของสารอาหาร
ซึ่งส่งผลต่อความสามารถในการมีชีวิตอยู่ของกระดูกในเจ้าของ
นอกจากนี้ กระดูกที่ปลูกถ่ายจากร่างกายของตัวเองยังสามารถดูดซึมกลับได้ก่อนที่กระบวนการสร้างกระดูกจะเสร็จสมบูรณ์
เนื่องจากร่างกายมีอัตราการเปลี่ยนแปลงรูปร่างสูง
อีกกลยุทธ์หนึ่งในการรักษาความเสียหายของกระดูกอย่างรุนแรงคือการปลูกถ่ายกระดูกจากศพมนุษย์
อย่างไรก็ตาม การปลูกถ่ายกระดูกจากร่างกายจะทำให้เจ้าของมีความเสี่ยงต่อโรคและการติดเชื้อ
วิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกเป็นการตอบสนองที่หลากหลายในการรักษาอาการบาดเจ็บและการผิดรูปของกระดูก
นาโนไฟเบอร์ ที่ผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการอิเล็กโตรสปินนิง เลียนแบบโครงสร้างและลักษณะของเมทริกซ์นอกเซลล์ตามธรรมชาติได้เป็นอย่างดี
โครงนั่งร้านเหล่านี้สามารถใช้ในการส่งมอบสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ส่งเสริมการสร้างเนื้อเยื่อใหม่
วัสดุชีวภาพเหล่านี้ควรมีคุณสมบัติในการกระตุ้นให้กระดูกสร้างกระดูกได้ นำกระดูกไปใช้งานได้ และรวมเข้ากับกระดูกได้
วัสดุทดแทนกระดูกที่ใช้ทดแทนกระดูกที่ผลิตขึ้นเองหรือจากผู้อื่น ประกอบด้วยเซรามิกชีวภาพ แก้วชีวภาพ และโพลีเมอร์ชีวภาพและสังเคราะห์
พื้นฐานของวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกก็คือ วัสดุเหล่านี้จะถูกดูดซึมและแทนที่ด้วยเนื้อเยื่อชีวภาพของร่างกายที่สร้างขึ้นใหม่เมื่อเวลาผ่านไป
วิศวกรรมเนื้อเยื่อไม่ได้จำกัดอยู่แค่กระดูกเท่านั้น แต่ยังมีงานวิจัยจำนวนมากที่อุทิศให้กับกระดูกอ่อน เอ็น กล้ามเนื้อโครงร่าง ผิวหนัง
หลอดเลือด และวิศวกรรมเนื้อเยื่อประสาทด้วย