多功能干细胞具有分化成其他任何一种体细胞的潜力，在治疗各种疾病方面具有广阔前景。然而，如何高效培养足够数量的多功能干细胞一直是研究难题；此外，目前用于培养人类干细胞的材料常引发免疫反应。为克服这些障碍，以美国麻省理工学院（MIT）科学家为首的研究小组发明了一种合成性基质（synthetic substrate）。这种基质不含外来动物材料，能够使干细胞至少三个月保持活性并自我繁殖。更重要的是，该合成性基质首次实现了单细胞形成细胞集落。相关研究成果于8月22日发表在《自然—材料学》（Nature Materials）上。

以往研究表明，基质表面的化学和物理特性，如粗糙度、硬度、亲水性等，对干细胞生长有重要影响。MIT研究人员创建了500种特性各异的聚合物，并在其上培养干细胞，分析每个聚合物上细胞的生长状况。他们发现，基质表面疏水性对细胞生长存在最佳范围，而表面粗糙度和硬度则影响不大。此外，他们优化了最佳聚合物的组成：高比例的丙烯酸酯，外层包裹玻连蛋白。

应用这种新型培养基质，MIT科学家成功实现了人类胚胎干细胞持续三个月的生长和分裂，并获得了大量细胞。他们计划进一步研究，将这种培养基质推广至其他类型细胞。