体外培养的细胞直接生活在培养基中,因此培养基应能满足细胞对营养成分、促生长因子、激素、渗透压、pH等诸多方面的要求.

一、营养成分

　　细胞对营养条件一般包括以下几个方面：

    1、氨基酸：是细胞合成蛋白质的原料.所有细胞都需要12种必须氨基酸：缬氨酸、亮、异亮、苏、赖、色、苯丙、蛋、组、酪、精氨酸、胱氨酸.此外还需要谷氨酰胺,它在细胞代谢过程中有重要作用,所含的氮是核酸中票令和嘧啶合成的来源,同样也是合成三、二、一磷酸酰苷所需要的基本物质.

    2、单糖：培养中的细胞可以进行有氧与无氧酵解,六碳糖是主要能源.此外六碳糖也是合成某些氨基酸、脂肪、核酸的原料.细胞对葡萄糖的吸收能力最高,半乳糖最低.

    3、维生素：主要扮演辅酶、辅基的角色,必不可少.生物素、叶酸、烟酰胺、泛酸、吡哆醇、核黄素、硫胺素、维生素B12都是培养基常有的成分.

    4、无机离子与微量元素：细胞生长除需要钠钾钙镁氮和磷等基本元素,还需要微量元素,如铁、锌、硒、铜、锰、钼、钒等.

 
二、促生长因子及激素

　　越来越多的实验证实各种激素、生长因子对于维持细胞的功能、保持细胞的状态（分化或未分化）具有十分重要的作用.有些激素对许多细胞生长有促生长作用,如胰岛素,它能促进细胞利用葡萄糖和氨基酸.有些激素对某一类细胞有明显促进作用,如氢化可的松可促进表皮细胞的生长,泌乳素有促进乳腺上皮细胞生长作用等.

三、渗透压

     细胞必须生活在等渗环境中,大多数培养细胞对渗透压有一定耐受性.人血浆渗透压290mOsm/kg, 可视为培养人体细胞的理想渗透压.鼠细胞渗透压在320mOsm/kg左右.对于大多数哺乳动物细胞,渗透压在260－320mOsm/kg的范围都适宜.

四、pH

　　大多数细胞适宜pH为7.2-7.4,偏离此范围对细胞将产生有害影响,培养基应具一定的缓冲能力.造成pH波动主要是代谢产生的CO2,在封闭式培养过程中CO2与水结合产生碳酸,培养基pH很快下降.为解决这一问题,合成培养基中使用了NaHCO3-CO2缓冲系统,并采用开放培养的方式,使细胞代谢产生的CO2及时溢出培养瓶,在通过稳定调节温箱中CO2浓度（5％）,使之与培养基中的NaHCO3处于平衡状态.

五、无毒、无污染

　　体外生长的细胞对微生物及一些有害有毒物质没有任何抵抗能力,因此培养基应达到无化学物质污染、无微生物污染（如细菌、真菌、支原体、病毒等）、无其他对细胞产生损伤作用的生物活性物质污染（如抗体、补体）.对于天然培养基,污染主要来源于取材过程及生物材料本身,应当严格选材,严格操作.对于合成培养基,污染主要来源于配制过程,配制所用的水,器皿应十分洁净,配制后应严格过滤除菌.