現(xiàn)代生物技術均通過細胞作為載體來進行,，無論是基因治療、干細胞,、克隆技術都在細胞內(nèi)進行的,。細胞的生長需要一定的營養(yǎng)環(huán)境，用于維持細胞生長的營養(yǎng)基質稱為培養(yǎng)基,，即指所有用于各種目的的體外培養(yǎng),、保存細胞用的物質，就其本意上講為人工模擬體內(nèi)生長的營養(yǎng)環(huán)境,，使細胞在此環(huán)境中有生長和繁殖的能力,。它是提供細胞營養(yǎng)和促進細胞生長增殖的物質基礎。細胞培養(yǎng)基其組成成分主要有：水,、氨基酸,、維生素,、碳水化合物、無機離子及其他一些入核酸降解物,、激素等,。

細胞培養(yǎng)基的基本要求
體外培養(yǎng)的細胞直接生活在培養(yǎng)基中，因此培養(yǎng)基應能滿足細胞對營養(yǎng)成分,、促生長因子,、激素、滲透壓,、pH等諸多方面的要求,。

1、營養(yǎng)成分
維持細胞生長的營養(yǎng)條件一般包括以下幾個方面： 
1）氨基酸：是細胞合成蛋白質的原料,。所有細胞都需要12種必須氨基酸：纈氨酸,、亮、異亮,、蘇,、賴、色,、苯丙,、蛋、組,、酪,、精氨酸、胱氨酸,。此外還需要谷氨酰胺,，它在細胞代謝過程中有重要作用，所含的氮是核酸中嘌令和嘧啶合成的來源,，同樣也是合成三,、二、一磷酸酰苷所需要的基本物質,。 
體外培養(yǎng)的各種培養(yǎng)基內(nèi)都含有必需氨基酸,。 
2）單糖：培養(yǎng)中的細胞可以進行有氧與無氧酵解，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,。細胞對葡萄糖的吸收能力,，半乳糖。 
體外培養(yǎng)動物細胞時,，幾乎所有的培養(yǎng)基或培養(yǎng)液中都以葡萄糖作為必含的能源物質,。 
3）維生素：主要扮演輔酶,、輔基的角色，*,。生物素,、葉酸、煙酰胺,、泛酸,、吡哆醇、核黃素,、硫胺素,、維生素B12都是培養(yǎng)基常有的成分。 
4）無機離子與微量元素：細胞生長除需要鈉,、鉀,、鈣、鎂,、氮和磷等基本元素,，還需要微量元素，如鐵,、鋅,、硒、銅,、錳,、鉬、釩等,。

2,、促生長因子及激素
各種激素,、生長因子對于維持細胞的功能,、保持細胞的狀態(tài)（分化或未分化）具有十分重要的作用。有些激素對許多細胞生長有促生長作用,，如胰島素,，它能促進細胞利用葡萄糖和氨基酸。有些激素對某一類細胞有明顯促進作用,，如可促進表皮細胞的生長,，泌乳素有促進乳腺上皮細胞生長作用等。

3,、滲透壓
細胞必須生活在等滲環(huán)境中,，大多數(shù)培養(yǎng)細胞對滲透壓有一定耐受性。人血漿滲透壓290mOsm/kg, 可視為培養(yǎng)人體細胞的理想滲透壓,。鼠細胞滲透壓在320mOsm/kg左右,。對于大多數(shù)哺乳動物細胞,，滲透壓在260-320mOsm/kg的范圍都適宜。

4,、無毒,、無污染
體外生長的細胞對微生物及一些有害有毒物質沒有抵抗能力，因此培養(yǎng)基應達到無化學物質污染,、無微生物污染（如細菌,、真菌、支原體,、病毒等）,、無其他對細胞產(chǎn)生損傷作用的生物活性物質污染（如抗體、補體）,。對于天然培養(yǎng)基,，污染主要來源于取材過程及生物材料本身，應當嚴格選材,，嚴格操作,。對于合成培養(yǎng)基，污染主要來源于配制過程,，配制所用的水,，器皿應十分潔凈，配制后應嚴格過濾除菌,。

5,、PH
氣體也是細胞生存的必需條件之一，所需氣體豐要是氧和二氧化碳,。氧參與三羧酸循環(huán),，產(chǎn)生能量供給細胞生長、增殖和合成各種成分,。一些細胞在缺氧情況下,，借糖酵解也可獲取能量，但多數(shù)細胞缺氧不能生存,。在開放培養(yǎng)時,，一般置細胞于95％空氣加5％二氧化碳的混合氣體環(huán)境中培養(yǎng)。二氧化碳既是細胞代謝產(chǎn)物,，也是細胞所需成分,，它主要與維持培養(yǎng)基的pH有直接關系。動物細胞大多數(shù)需要輕微的堿性條件,，pH值約在7.2~7.4℃在細胞生長過程中,，隨細胞數(shù)量的增多和代謝活動的加強，二氧化碳不斷被釋放，培養(yǎng)液變酸,，PH值發(fā)生變化,。由于NaHCO3容易分解為二氧化碳，很不穩(wěn)定,，致使緩沖系統(tǒng)難以地控制,。故這一緩沖系統(tǒng)適合密閉培養(yǎng)。HEPES結合碳酸氫鈉使用,，可提供更有效的緩沖體系,，主要是防止pH值迅速變動，但大缺點是在開放培養(yǎng)或觀察時難以維持正常的pH值,。造成pH波動主要是代謝產(chǎn)生的CO2,，在封閉式培養(yǎng)過程中CO2與水結合產(chǎn)生碳酸，培養(yǎng)基pH很快下降,。為解決這一問題,，合成培養(yǎng)基中使用了NaHCO3-CO2緩沖系統(tǒng)，并采用開放培養(yǎng),，使細胞代謝產(chǎn)生的CO2及時溢出培養(yǎng)瓶,，再通過穩(wěn)定調節(jié)溫箱中CO2濃度（5％），與培養(yǎng)基中的NaHCO3處于平衡狀態(tài),。