背景：

  在生物医药蓬勃发展的今天，各种重组蛋白药物、单克隆抗体以及病毒疫苗的生产都离不开哺乳动物细胞系的培养，其相比与大肠杆菌等原核表达系统具有不可比拟的优势，比如翻译后糖基化修饰能力将使重组蛋白的生物活性以及与人体的生物相容性大大提高。

  但是动物细胞培养离不开细胞培养基的发展和升级。20世纪50年代Harry Eagle博士曾两次在SCIENCE杂志上发表细胞培养基配方研究文章，他设计出一种包含无机盐、氨基酸、糖、维生素及其它必须营养物的等渗透压且具有pH缓冲能力的混合物，并将该配方命名Minimal Essential Medium，这就是至今仍被广泛使用的MEM培养基。但是为了支持细胞更好的生长，通常会以此培养基为基础添加10%左右的血清，包括小牛血清、胎牛血清、成年马血清及人血清等，其中小牛血清(CS)尤其是胎牛血清(FBS)应用最为广泛。

  血清：

  血清是氨基酸、蛋白质、维生素、碳水化合物、脂质、激素、生长因子、无机盐、微量元素和其他化合物的重要来源。它可以促进细胞的繁殖，是细胞生长培养基的补充，还能提高培养基的pH缓冲能力，并且有助于抵抗溶液当中细胞的物理损伤。

  大部分实验室在培养动物细胞时，都会使用一定量的胎牛血清，但是血清是一种成分极其复杂的生物液体，虽然已经使用了60多年，但其成分仍未完全被解析出来。血清品牌的不同、血清批次之间的差异都会影响细胞培养的效果。以血清批次间的差异为例，供血动物的性别、年龄、生理条件及营养条件的不同都会不同程度影响血清批间的质量。因此血清的非标准化和复杂的成分是导致细胞培养基差异性的重要因素，从而影响细胞的生长和最终产物的质量。

  无血清培养基：

  为了克服血清带来的不确定性，动物细胞培养基开发的一个重大里程碑是向无血清培养基的转变。无血清培养基是继天然培养基、合成培养基之后的第三类培养基。与传统的培养基相比较，无血清培养基是不含动物血清或其他生物提取液，但仍可以维持细胞在体外较长时间生长、繁殖的一种培养基。由于无血清培养基的成分比较明确，标准化程度高，因此无血清培养技术也是阐明细胞生长、增殖、分化及基因表达调控的基础研究问题的有力工具。

  无血清培养基发展到目前大致可归纳为以下四种：

  1.一般意义上的无血清培养基：用各类可代替血清功能的生物材料配制细胞培养基，如牛血清白蛋白、转铁蛋白、胰岛素等，以及从血清中提取的去除蛋白质的混合脂类和水解蛋白等。其特点是培养基中的蛋白含量较高，添加物质的化学成分不明确，其中含有大量的动物来源蛋白。

  2.无动物来源培养基：许多商业公司基于生产重组药物的安全考虑，在基础培养基中添加来源于植物或酵母蛋白水解物等无动物来源组分，这些组分可以保障细胞生长及增殖的需要。

  3.无蛋白培养基：培养基完全不用动物来源的蛋白，但仍有部分添加物是来源于植物蛋白的水解或人工合成多肽等其他衍生物。此类培养基组分相对稳定，但必须添加类固醇激素和脂类前体，并且对培养的细胞是高度特异性。

  4.化学组分限定培养基：培养基中所有成分完全明确，不含有蛋白水解物，可添加一些结构和功能已知的小分子化合物如短肽、植物激素等，这种培养基质量稳定，可保证培养基批次间的一致性，最有利于细胞代谢分析，是目前最为安全、理想的细胞培养基。