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干细胞（英语：Stem cell）是原始且未特化的细胞，它是未充分分化、具有再生各种组织器官的潜在功能。干细胞存在所有多细胞组织里，能经由有丝分裂与分化来分裂成多种的特化细胞，而且可以利用自我更新来提供更多干细胞。对哺乳动物来说，干细胞分为两大类：胚胎干细胞与成体干细胞，胚胎干细胞取自囊胚里的内细胞团；而成体干细胞则来自各式各样的组织。在成体组织里，干细胞与先驱细胞担任身体的修复系统，补充成体组织。在胚胎发展阶段，干细胞不仅能分化为所有的特化细胞- 外胚层，内胚层和中胚层(参考人工多能干细胞)，而且能维持新生组织的正常转移，例如血液、皮肤或肠组织。

因为1960年代恩尼斯特·莫科洛克与詹姆士·堤尔在多伦多大学的发现，开启了研究干细胞的大门。干细胞如今能以人工的方式生长或转变成数种特化细胞，经由细胞培养能形成各种特定组织（像是肌肉或神经）的组成细胞。可塑性高的成体干细胞已常态地运用在医疗上。干细胞的来源有很多，包括脐带血与骨髓。利用胚胎细胞培养与由自体移植的胚胎干细胞成长为具治疗性的复制体，也可望跻身未来的医疗方式之列。医学研究者认为干细胞研究（也称为再生医学）有潜力通过用于修复特定的组织或生长器官，改变人类疾病的应对方法。但是美国政府的国家卫生研究院报告指出，“重要的技术障碍仍然存在，通过多年的集中研究才能克服。”