胚胎干细胞系 (ES 细胞系) 是从胚泡或更早的桑椹期胚胎内细胞团 (ICM) epiblast 组织细胞的文化。囊胚是早期胚胎 — — 大约四、 五天旧人类和包括 50–150 细胞。胚胎干细胞是多能干，与所有金融衍生品的三个主要胚层的开发过程中会产生： 外胚层、 内胚层、 中胚层。换句话说，他们可以发展到 200 多个单元格的每个类型的成人身体时给予足够的和必要的刺激，为特定的单元格类型。他们并不参与 extra-embryonic 膜或胎盘。
几乎所有的研究，到目前为止已使用小鼠胚胎干细胞 (mES) 或人类胚胎干细胞 (上帝) 的地方。都有基本的干细胞特性，然而，他们需要非常不同的环境，以便保持未分化的状态。小鼠胚胎干细胞生长在一层的明胶和要求存在的白血病抑制因子 (LIF)。人类胚胎干细胞滋养层的小鼠胚胎成纤维细胞 （MEFs） 上种植，并要求存在的碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF 或 FGF-2)。无优化培养条件或遗传操纵，胚胎干细胞迅速区分开来。
用于生成胚胎干细胞培养技术。温思 (© 2001年特里斯劳，凯特琳 Duckwall)
人类胚胎干细胞也是由几个转录因子和细胞表面蛋白的存在而定义的。转录因子 Oct-4，Nanog 和 Sox2 形成核心监管网络，以确保导致分化的基因的抑制和潜能的维护。最常用来标识住户开支统计调查细胞的细胞表面抗原是糖脂 SSEA3、 SSEA4 和 keratan 的硫酸抗原 Tra-1-60 和 Tra-1-81。干细胞的分子定义包括许多更多蛋白质，并继续研究的课题。
经过近十年的研究，没有核准使用胚胎干细胞的治疗。人类首次审判 2009 年 1 月由美国食品及药物管理局批准。胚胎干细胞，被多能干细胞，需要正确的分化-特定信号，如果直接注入另一机构、 胚胎干细胞会分化为许多不同类型的细胞，导致畸胎瘤。为可用同时避免移植后排斥反应的细胞分化胚胎干细胞是胚胎干细胞研究人员仍然面临的障碍的几个。目前，许多国家都有对胚胎干细胞研究或生产新的胚胎干细胞系的暂停。由于无限的扩张与潜能的综合能力，胚胎干细胞仍然后受伤或疾病的再生医学与组织置换理论上潜在来源。
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