Tüvirakkude siirdamist, tuntud ka kui luuüdi siirdamist, kasutatakse mitmesuguste haiguste, sealhulgas leukeemia, lümfoomi ja hulgimüeloomi raviks. Tüvirakkude doonor võib olla patsient ise, sobiv bioloogiline pereliige või sobitatud mitteseotud doonor. Kolm peamist tüvirakkude kogumise meetodit on luuüdi ekstraheerimine, perifeerse vere aferees ja nabaväädivere kogumine.
Luuüdi kirurgiline ekstraheerimine tüvirakkude kogumiseks toimub operatsioonitoas, kus doonor on üldnarkoosis. Operatsiooni käigus ekstraheeritakse spetsiaalse nõela abil doonori luuüdi mitmest puusaluu punktsioonikohast. Kogutakse ligikaudu 1–2 liitrit (94–1.89 liitrit) luuüdi, mis moodustab umbes viis protsenti patsiendi kogu luuüdist. Pärast luuüdi ekstraheerimist see filtreeritakse ja kogu rasv või luutükid eemaldatakse. Seejärel transporditakse annetus laborisse, et seda töödelda, enne kui see külmutatakse hilisemaks siirdamiseks või siirdatakse kohe retsipiendile.
Viimastel aastatel on perifeerse vere aferees muutunud populaarseks tüvirakkude kogumise meetodiks, kuna see ei hõlma kirurgilist protseduuri. Afereesiks valmistumiseks saab doonor tavaliselt mitu päeva spetsiaalset ravimit, mida nimetatakse granulotsüüte stimuleerivaks faktoriks (G-CSF), et stimuleerida luuüdi vabastama vereringesse rohkem tüvirakke. Seejärel eemaldatakse doonorilt veri käe suurde veeni paigutatud IV või rindkere, kaela või käsivarre alla asetatud keskjoone kaudu. Järgmisena läbib veri masina, mis eraldab tüvirakud punastest verelibledest, valgelibledest ja trombotsüütidest. Seejärel tagastatakse mittevajalikud rakud käe teise veeni või keskliini kaudu doonorile.
Nabaväädivere kogumisest on saanud ka populaarne tüvirakkude kogumise meetod. Selle meetodi abil eemaldatakse vastsündinu sünnitusel äravisatud nabanöörist ja platsentast tüvirakud. Seda tüüpi tüvirakkude kogumise peamine eelis on see, et see ei tee doonorile haiget ega ebamugavust, kuna materjalid oleks nagunii ära visatud. Neid tüvirakke saab külmutada eelseisva siirdamise jaoks, mis on juba kavandatud, või külmsäilitada mis tahes ettenägematute vajaduste jaoks kauges tulevikus. See tüvirakkude kogumise meetod on traditsiooniliselt mõeldud lastele või väikestele täiskasvanutele annetajatele, kuna nabanööris ja platsentas on piiratud arv tüvirakke.