小保方在美國開始研究「STAP細胞」，可是在美國她找不到人手為她檢定細胞的pluripotency。2010年夏天，她請求理化學研究所的組長若山照彦（わかやま てるひこ）幫忙、一起研究。若山照彦是世上首個製成複製老鼠的科學家，他在NHK的訪問（2014年7月27日NHK播放節目《調査報告 STAP細胞 不正の深層》）表示，覺得小保方得Charles Alfred Vacanti教授器重，而且言談間見她知識豐富，相信她是一個優秀的學者，所以願意幫忙。
那時起他們就一起在理化學研究所內研究萬能細胞，流程如下：小保方在若山的老鼠體內拿出細胞，然後刺激細胞。受刺激的細胞會發光變成綠色，小保方就拿出這些綠色細胞再交若山，若山教授去檢驗那綠色細胞的pluripotency。如何檢驗呢？若山會把綠色細胞放入老鼠受精卵，如果受精卵能成功變成老鼠胚胎而且有綠色細胞的基因，就代表綠色基因有pluripotency。那隻把細胞嵌合、能證明實驗成功與否的老鼠胚胎有一個名字，叫「嵌合體老鼠」（日文：キメラマウス／英文：chimera mouse）。實驗經歷了一年，小保方找出來的綠色細胞都不能培養出「嵌合體老鼠」。
直到2011年11月，小保方交給若山的綠色細胞成功育成了胚胎。小保方和若山當然很高興，因為那是成功研製出「STAP細胞」萬能細胞的確據。可是小保方到底為什麼之前一年的實驗都失敗，而一年後又突然成功呢？小保方的實驗筆記並沒有記錄這一次成功培養出「嵌合體老鼠」的實驗有什麼別於之前所有實驗的技術或用了什麼其他刺激方法。小保方沒有回答質疑，就只堅持成功製造了「STAP細胞」。2012年4月，小保方把「STAP細胞」的發現寫成論文，向Nature投稿，還向美國申請臨時專利。可是Nature拒絕刊登，她再向Cell、Science投稿，不過依然被拒絕刊登。審稿的專家認為小保方的論文大部分數據的分析都不完整、說明不足，甚至有疑問：「是不是混雜了ES細胞？」
小保方沒有放棄，這一次她邀請了理化學研究所再生中心（発生再生科学総合研究センター／CDB）副所長笹井芳樹（ささい よしき）幫忙修改論文。笹井芳樹被譽為是論文天才，是國際有名的科學家。他為小保方「STAP細胞」的論文修飾，加入40幅以上的實驗圖片、數據，再投稿。2013年3月，Nature的編輯部回應：「審稿的專家和編輯部都覺得這發現有很大的可能性。如果能再解答一些問題，便會檢討是否刊登。」
