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脐带血干细胞及其移植脐带血中含有多种类型的干细胞，主要包括造血干细胞（HSCs)）、间充质干细胞（MSCs）和内皮祖细胞（EPCs)）等。其中，造血干细胞和间充质干细胞在脐带血中含量较多。
造血干细胞可分化为所有类型的血细胞；间充质干细胞在一定条件下进行体外培养和诱导可以向神经、成骨、软骨、脂肪、肌腱、肌肉和心肌等细胞方向分化，两者均已广泛应用于临床干细胞移植研究。
外层细胞继续发展，形成胎盘以及胎儿在子宫内发育所需的其它支持组织。内细胞群细胞亦继续发育，形体所须的组织。尽管内细胞群可形体内的组织，但它们不能发育为一个单独的生物体，因为它们不能形成胎盘以及子宫内发育所需的支持组织。这些内细胞群细胞是多能性的----它们能产生许多种类型的细胞，但并非胎儿发育所需的细胞类型。因为它们不是全能性的，不是胚胎，没有的发育潜能。如果内细胞群被放入女性子宫，它不会发育成胎儿。
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也有选用单一冷冻保护液的。 Galmes等(1995)首先提出以10% D M S O 为保护液，细胞冷冻后储存于-80℃的方法。 Hemandez-Navarro等 以 10% D M S O 和 H A S 混合物为冷冻保护液，将 装 有 P B S C 的冷冻袋放入9 5 % 甲醇液中，直接置于-80°C 保存，细胞回输后造血恢复情况与其他方法无明显差异。叶韵斌等(2000)对 使 用 10% D M S O 单一保护液和 5 % D M S O + 6 % H E S + 4 % A L B 混合保护液的效果进行比较，发现在冻存180天以内二者差异不大，细胞活力在8 5 % 以上， C D 34+阳性细胞比例、粒单集落数均维持治疗水平。
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胚胎干细胞（Embryonic Stem cell， ES细胞）。 胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团（Inner Cell Mass）的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内组织的能力。早在1970年Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。而人的胚胎干细胞的体外培养直到近才获得成功。 进一步说，胚胎干细胞（ES细胞）是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性，能分化出成体动物的组织和器官，包括生殖细胞。研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。ES细胞的研究颤丛可追溯到上世纪五十年代，由于畸胎瘤干细胞（EC细胞）的发现开始了ES细胞的生物学研究历程。 目前许多研究工作都是以小鼠ES细胞为告空研究对象展开的，如:德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由ES细胞培养出的神经胶质细胞。此后，密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术，使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。随着ES细胞的研究日益深入，生命科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在98年末，两个研究小组成功的培养出人类ES细胞，保持了ES为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。然而，人类ES 细胞的研究工作引起了全世界范围内的很大争议，出于社会伦理学方面的原因，有些国家甚至明令禁止进行人类ES细胞研究。无论从基础研究角度来讲还是从临床应用方面来看，人类ES细胞带给人类的益处远远大于在伦理方面可能造成的负面影响，因此要求展开人类ES细胞研究的呼声也一浪高似一浪。
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