无论是使用胚胎干细胞还是成体干细胞，都很难强迫这些主细胞转化成想要的靶细胞，完美繁殖。现在，一个国际研究小组有一个两部分系统，可以将细胞转化为靶，然后去除转化的残留物，只留下所需的DNA复制。

“人类多能干细胞的一个困难是你不能直接使用它们，”生物力学工程和生物学助理教授、宾夕法尼亚州哈克生命科学研究所成员肖俊莲说。“它们必须是功能细胞类型。如果你心脏病发作，你需要细胞来修复心壁。”

通常，从成体细胞和胚胎细胞诱导的多能干细胞接收化学信号以从干细胞变为功能细胞。多能干细胞可以转化为人体内的任何细胞。然而，这种自然的细胞变化是由DNA控制的一系列复杂触发因素的一部分。过去，研究人员已经将DNA插入多能细胞进行转化，但DNA插入的残余仍然存在。

在这项发表在最新一期《科学报告》上的研究中，研究人员整合的不是一段可以告诉细胞进行转化的DNA，而是一段可以让细胞在蓝光照射下发出绿光的DNA。这种标记使研究人员能够看到DNA质粒整合到细胞中，并在去除后完全消失。质粒是一种圆形的DNA片段，含有控制细胞中基因表达的功能性DNA片段。

宾夕法尼亚州立大学生物工程博士生劳伦伦道夫(Lauren N. Randolph)说：“我们希望探索开关的极限，并有能力控制开关后DNA的表达和去除水平。”以前的方法包括适当的DNA来启动转化，但并不是所有插入的DNA都被完全去除。

研究人员正在使用Tet-On 3G诱导型PiggyBac系统，这是一种名为XLone的质粒，可以插入、激活和删除。该系统的一部分包括插入细胞DNA的DNA。Tet-On 3G部分包含必要的信令信息。该系统还使细胞对多西环素更敏感，多西环素是一种用于诱导转化的药物。

“我们正在使用大量的质粒拷贝来增加其进入的可能性并完成它应该做的事情，这实际上是通过细胞繁殖来实现的，”连说。如果只有一个或几个质粒插入细胞，新的DNA就会被沉默。插入多个质粒可以保证至少有一个质粒起作用。“我们系统的第一个优势是它没有泄露的表情，”伦道夫说。"如果我们不使用强力霉素诱导系统，我们将一无所获."

第二个优点是，一旦细胞增殖为心脏细胞或神经细胞，质粒可以被去除，细胞继续增殖，而没有质粒系统的任何残余。