多能干細(xì)胞可自發(fā)地分化成皮膚或者肌肉等不同的組織類型，長期以來，研究人員都是利用一種被稱作生長因子的化學(xué)物質(zhì)來維持干細(xì)胞的多能態(tài)不變，但即便如此，培養(yǎng)出來的干細(xì)胞還是會很快進(jìn)入各自的分化階段，呈現(xiàn)出不同的基因表達(dá)和形態(tài)，這種多樣性分化使得干細(xì)胞培養(yǎng)物很難被誘導(dǎo)生成所需的特定組織。可以從培養(yǎng)一群同質(zhì)的未分化細(xì)胞入手，誘使其分化成特定的細(xì)胞類型以實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用。多能小鼠胚胎干細(xì)胞喜歡“抱團(tuán)”黏附在一起，而處于群體邊緣、與堅(jiān)硬的培養(yǎng)皿接觸的細(xì)胞分化速度相對較快，于是他們決定對小鼠胚胎干細(xì)胞進(jìn)行機(jī)械學(xué)研究而非化學(xué)研究。由于干細(xì)胞比成熟細(xì)胞要柔軟10倍，研究人員猜測是否是培養(yǎng)皿和細(xì)胞之間的機(jī)械力刺激了細(xì)胞分化，并通過前期研究證實(shí)，即使很小的機(jī)械力也可誘導(dǎo)細(xì)胞分化。 
人類多能干細(xì)胞的培養(yǎng)條件與鼠類不同，存在三個關(guān)鍵的影響因素：生長培養(yǎng)基、細(xì)胞外基質(zhì)和環(huán)境線索。 
目前，用多能干細(xì)胞進(jìn)行治療還需要克服一些問題。對于臨床治療來說，安全性問題當(dāng)然是*的。為了確保安全性，細(xì)胞生產(chǎn)的質(zhì)量控制就應(yīng)當(dāng)符合GMP的要求，細(xì)胞生長培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法都需要進(jìn)行優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化。如果沒有合適的質(zhì)控和標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)胞就可能不純，甚至有引發(fā)癌癥的危險