人的心脏好像是一种有效的肌肉泵，分为四个腔室- 两个心房和两个心室，每种腔室由单向阀门（瓣膜）控制关闭。心脏一天的伸缩率大概平均为100,000次输出大约2000加仑的血液。这四个阀门（瓣膜）是以同步的方式进行开关以保持血液只向前单向流动。
每年要植入25 万多个生物心脏瓣膜。心脏瓣膜移植术大大减少了心脏瓣膜病患者的死亡率。不幸的是，这种光辉仅仅反映事情的一方面。另一方面是有关制造人造心脏瓣膜的复杂性。例如，如果人工瓣膜是用钛和/ 或热解炭制成的，那么他们需要终生抗凝。尽管有几十年的长期经验，抗凝仍然是一项危险的治疗过程。中优抗凝的威胁主要是血栓的形成。导致瓣叶灾难性的固定或者主要血管中下游的阻塞。
因心脏瓣膜件的质量不合格而造成的失败是灾难性的，所以对其质量控制是至关重要的。材料特性和几何形状在心脏瓣膜的设计与生产制造过程中都是非常重要的。然而，对于心脏瓣膜的二维和三维的表面形貌特征的要求也是同样重要的，主要因其对血液的流动及瓣膜的抗凝性能有重大影响。