干细胞可以转化为身体告知它们的任何细胞。不幸的是，科学家们尚未掌握这种特殊的沟通技巧。但斯坦福大学的研究人员可能很快就能用微小的干细胞“聊天室”破解这种语言。
在它们的自然环境中，干细胞有各种各样的邻居，它们在精确的位置、特定的时间和特定的量传递化学信息，以指导细胞发展成给定的细胞类型。然而，在今天的实验室中，研究人员通常用化学物质浸泡整个细胞——这有点像失控的啤酒派对，而不是身体通常为干细胞举办的精致鸡尾酒会。
为了揭示大部分未知的线索的位置、时间和身份，斯坦福大学材料科学家尼古拉斯·A·梅洛什和他的同事们正在重建干细胞正常居住的微环境。他们正在开发一种硅芯片上的微型实验室，该实验室用多达 1,000 个腔室环绕一个干细胞，每个腔室宽 500 纳米。这些纳米容器每个大约容纳一阿托升（10⁻¹⁸ 升）的液体——与细胞分泌物的大小相当——并用与细胞膜相同的脂质双层密封。十分之一伏特的电压会在这些层中打开孔隙，因此“当研究人员想在干细胞发育的特定阶段向细胞输送特定的化学物质时，他们只需按下一个按钮，”梅洛什评论道。该团队目前正在努力培养从成人脂肪中提取的干细胞。
加州理工学院技术转移主管里士满·沃尔夫补充说，除了生长因子外，科学家们还可以尝试其他方法来指导干细胞，他指出可以使用 RNA 干扰来抑制基因表达。
梅洛什还希望利用他们的发明逐层培养干细胞组织。这种能力可以允许复合组织的生长，例如，一侧是骨骼，另一侧是软骨。“现在，如果你撕裂了软骨，你必须把它拧回去。目前还没有办法复制骨骼和软骨之间的界面，”梅洛什说。希望是构建复合组织，使人工生长的软骨自然地与身体结合。
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一个担忧是纳米容器中的化学物质可能会与脂质发生反应。因此，研究人员希望用非反应性金封条代替脂质封条，必要时可以用电流溶解金封条。用于打开封条的电压也可能影响干细胞，但梅洛什解释说，他们可以通过凹进孔隙来解决这个问题，使电场离细胞更远。
梅洛什预测，标准电子行业制造可以制造出这种设备，使其在五到八年内上市。但他和同事们将在此之前将其用于实验。“如果一切顺利，我可以看到研究级产品在明年年初开始使用，”沃尔夫补充道。