如何保证回输细胞最大化到达及定植于受损大脑，这是目前有待探讨的一大问题，尽管临床前的细胞治疗研究倾向于脑内局部治疗，但超过一半的临床试验更倾向于通过血管注射来治疗。
该领域面临着一个两难境地：脑内局部细胞治疗有望实现最大疗效，但注射的相关风险阻碍了其广泛应用。此外，血管注射是微创的；然而，大多数细胞最终进入了非靶器官，因此治疗效果大打折扣。同时，根据细胞类型、脑损伤的时间和严重程度以及相关的血脑屏障损伤等，到达受损大脑的细胞数量也有所差异。
为了提高干细胞的靶向富集及驻留，研究人员开发了多种联合手段，如在局部注射时，利用水凝胶包裹细胞群，这种方法增强了移植物的驻留力和存活率，同时改善了移植物的成熟度；此外，在全身注射时，可仿照嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）治疗癌症的原理，在细胞表面装饰上可靶向卒中相关多肽的抗体，可能会增强移植物在损伤部位的归巢，并在全身应用后提供更有针对性和更有效的细胞治疗。
中风后脑组织在急性期形成一个有害的环境，具有高水平的炎症、氧化应激、细胞死亡和碎片，这降低了移植细胞的存活机会。因此，为了避免上述有害环境，细胞治疗的最佳治疗窗口估计是在卒中后几天至1周，以确保移植细胞的长期存活。对于全身治疗来说，这一时间点的血脑屏障通透性降低，更有利于细胞到达受损部位。
同时，目前对于干细胞在中风后不同时间点的作用机制也有了初步探索，在中风后的急性期和亚急性期，干细胞治疗主要通过直接替代和分泌营养因子以促进功能恢复。在慢性期，干细胞的支持作用可能是主要的治疗机制。
免疫排斥是细胞治疗中的另一个关键问题。自体iPSC疗法(即使用从患者自身体细胞产生的iPSCs)可能是绕过这一问题的最合适的选择，然而，由于生产个体化iPSCs费时，费力，费钱，严重限制了其临床应用及用于急性疾病的治疗。
因此，科学家们尝试能否开发出具有最高免疫相容性的同种异体干细胞，这样便可以实现干细胞的商品化应用。目前，已经针对在免疫排斥中发挥关键作用的人白细胞抗原 (HLA) 进行基因改造，以便让细胞治疗的同种异体应用早日克服免疫相容性问题。
此外，间充质干细胞具有低免疫原性的优点，目前在多个临床试验中被采用，同种异体使用时无需配型。在临床上具有十分广阔的前景。
任何一项医疗技术都存在风险，更何况将活的细胞注射到大脑中，风险包括急性脑出血(在立体定向局部注射时)、细胞凝结或细胞诱导的血管栓塞(在全身注射时)以及功能性副作用(如癫痫发作和不自主运动)。从长远方面来看，最大的担忧是细胞形成恶性肿瘤以及细胞的非靶向富集。对于成体干细胞而言，尽管间充质干细胞治疗的安全性已经在多个临床研究中被证实，未来仍然需要开展更大规模的研究。
因此，为了实现风险的最小化，必须对质量控制、分化方案、注射细胞数量和注射途径等进行深入探索，并建立规范化流程。
