培養基種類
經典的培養基有很多種，其中 DMEM、 RPMI 1640、 MEM 、 DMEM/F12 都是應用最廣泛的培養基。其他 如 M199 、 IMDM 、 L15培養基等也用於某些細胞的培養。其具體的特征及應用如下：
1、BME細胞培養基
基礎 Eagle 培養基 (BME) 是一種廣泛使用的合成基礎培養基，可支持很多種類的哺乳動物細胞生長。BME 最初1955年由 Harry Eagle 針對 HeLa 細胞和小鼠成纖維細胞開發，其發現瞭體外細胞生長的最低要求。此後 BME 已用於其他人細胞系，包括 WI-38 和 MRC-5。BME 含有八種 B 族維生素、十種必需氨基酸以及胱氨酸、酪氨酸和谷氨酰胺以及酚紅，不含有L-谷氨酰胺和HEPES。BME 不含蛋白、脂質或生長因子。因此，BME 需要補充營養成分，通常需要添加 10% 胎牛血清 (FBS)。BME 使用碳酸氫鈉緩沖系統 (2.2 g/L)，因此需要 5-10% CO2 環境來維持生理 pH 值。在此基礎上改良的細胞培養基品種有MEM、DMEM、IMDM等。
2、MEM細胞培養基
MEM (Minimum Essential Medium) 又稱低限量Eagle培養基，1959年在Eagle's基礎培養基（BME）上修改而來，刪去賴氨酸、生物素，是一種較為常用的細胞培養基。MEM 可用於各種懸浮和貼壁的哺乳動物細胞的培養，包括 HeLa、BHK-21、293、HEP-2、HT-1080、MCF-7、成纖維細胞和原代大鼠星形膠質細胞等。 Harry Eagle此後對 MEM 進行瞭許多其他改良，包括 Glasgow’s MEM、MEM α、DMEM 以及 Temin’s 改良培養基。MEM 含有 Earle’s 平衡鹽用於 CO2 培養箱，或含有 Hanks' 平衡鹽用於無 CO2 培養箱。
3、DMEM細胞培養基
DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium)是由Dulbecco改良的Eagle培養基，是一種廣泛使用的基礎培養基，可用於支持很多種類的哺乳動物細胞生長。已經在 DMEM 中成功培養出的細胞包括原代成纖維細胞、神經元、膠質細胞、HUVEC、平滑肌細胞，以及 HeLa、293、Cos-7 和 PC-12 等細胞系。DMEM 與其他培養基的不同之處在於其含有相當於初始 Eagle 最低必需培養基 4 倍濃度的氨基酸和維生素。采用雙倍的HCO3-和CO2濃度起到更好的緩沖作用。DMEM 最初采用低濃度葡萄糖 (1 g/L) 和丙酮酸鈉配制，但通常在含/不含丙酮酸鈉的高糖環境下使用。後來將葡萄糖含量調整至(4.5g/L)，就是我們用的高糖DMEM。低糖適於依賴性貼壁細胞培養，特別適用於生長速度快、附著性較差的腫瘤細胞培養。高糖更適合高密度懸浮細胞培養，也適用於附著性較差，但又不希望它脫離原來生長點的克隆培養，也可用於雜交瘤中骨髓瘤細胞和DNA轉染的轉化細胞的培養。例如CHO細胞表達生產乙肝疫苗、CHO細胞表達EPO。
4、IMDM細胞培養基
IMDM（Iscove's Modified Dulbecco's Medium，Iscove 改良杜氏培養基）非常適用於快速增殖的高密度細胞培養，包括 Jurkat、COS-7 和巨噬細胞。Guilber 和Iscove將Dulbecco' Medium 改良為 Iscove's Medium，用於培養紅細胞和巨噬細胞前體。此種培養基包含硒和其他氨基酸及維生素。此外，這款獨特的培養基不含鐵，使用硝酸鉀取代硝酸鐵。IMDM還能夠促進小鼠B淋巴細胞，LPS刺激的B細胞，骨髓造血細胞，T細胞和淋巴瘤細胞的生長。
5、RPMI-1640細胞培養基
RPMI 1640 培養基 (Roswell Park Memorial Institute 1640 Medium) 起初是1967年Moore等人研制，為瞭懸浮培養人白血病單層細胞而開發的。此後，RPMI 1640 培養基被發現適用於多種哺乳動物細胞，包括 HeLa 細胞、Jurkat 細胞、MCF-7 細胞、PC12 細胞、PBMC 細胞、星形膠質細胞和癌細胞。RPMI 1640 培養基相比其他培養基之所以具有獨特的效果，是因為其中含有還原劑谷胱甘肽和高濃度的維生素。RPMI 1640 培養基含有生物素、維生素 B12 以及 PABA，這些成分是 Eagle's MEM 和 DMEM 所不具備的。此外，該培養基之中還含有高濃度的維生素肌醇和膽堿。RPMI-1640包含 GlutaMAX、酚紅；不包含 HEPES。
6、HamF10細胞培養基
1963年Ham設計，含微量元素，可在血清含量低時用，適用於克隆化培養。Ham's F-10 營養培養基可用於無血清生長的中國倉鼠卵巢（CHO）細胞和需添加血清的多種哺乳動物細胞系的生長。
7、DMEM/F12細胞培養基
Ham's F-12 營養混合物 (F-12) 設計用於中國倉鼠卵巢 (CHO) 細胞的無血清單細胞鋪板。自此之後，F-12 已用於 CHO 培養物的無血清生長以及其他哺乳動物細胞的添加血清生長，包括軟骨細胞和大鼠前列腺上皮細胞。與其他基礎培養基相比，F-12 含有更廣泛的成分，包括鋅、腐胺、次黃嘌呤和胸苷。F-12 不含蛋白質或生長因子。
DMEM/F-12 是一種 1:1 DMEM 和 Ham's F-12 混合物。該配方將 DMEM 的高濃度葡萄糖、氨基酸及維生素與 F-12 的廣泛組分結合在一起。DMEM/F-12 (Dulbecco's Modified Eagle Medium/Nutrient Mixture F-12) 是一種廣泛使用的基礎培養基，可用於支持很多種類的哺乳動物細胞生長。已在 DMEM/F-12 中成功培養的細胞包括 MDCK、膠質細胞、成纖維細胞、人內皮細胞及小鼠成纖維細胞。
8、M199細胞培養基
1950年Morgan等設計的具有確定化學成分的細胞培養液，即M-199。199 培養基起初開發用於雞胚成纖維細胞的營養研究。它具有廣泛的物種適用性，特別適用於非轉化細胞的培養。199 培養基廣泛用於病毒學、疫苗生產以及小鼠胰腺上皮和大鼠晶狀體組織原代外植體的體外培養。與其他基礎培養基相比，199 培養基含有獨特的成分，包括腺嘌呤、腺苷、次黃嘌呤、胸腺嘧啶和其他維生素。
9、McCoy5A培養基
1959年MeCoy為肉瘤細胞設計，BSS＋40種成分。可支持多種（如骨髓、皮膚、肺和脾臟等）的原代移植物的生長，除適於一般的原代細胞培養外，主要用於作組織活檢培養、一些淋巴細胞培養以及一些難培養細胞的生長支持。例如Jensen大鼠肉瘤成纖維細胞、人淋巴細胞、HT-29、BHL-100等上皮細胞。
10、L15 細胞培養基
Leibovitz L-15 培養基支持 HEP-2 猴腎臟細胞以及胚胎和成人組織的原代組織塊生長。L-15 采用磷酸鹽和遊離氨基酸而非碳酸氫鈉進行緩沖。L-15培養液適用於快速增殖瘤細胞的培養，用於在CO2缺乏的情況下培養腫瘤細胞株。此培養液采用磷酸鹽緩沖體系，氨基酸組成進一步改良，並由半乳糖替代瞭葡萄糖。
培養基成分
細胞培養基的種類很多，按其來源分為合成培養基和天然培養基（目前使用的培養基絕大部分是合成培養基），按其物質狀態分為幹粉培養基和液體培養基兩類。幹粉培養基需由實驗者自己配制並滅菌，液體培養基由專業商傢提供，用戶可直接使用，非常方便。
1、合成培養基的主要成分有：氨基酸、碳水化合物、無機鹽、維生素及其它輔助物質：
氨基酸
氨基酸是組成蛋白質的基本單位。不同種類的細胞對氨基酸的要求各異，但有幾種氨基酸細胞自身不能合成，必須依靠培養液提供，這幾種氨基酸稱為必需氨基酸。其中谷氨酰胺是細胞合成核酸和蛋白質必需的氨基酸，在缺少谷氨酰胺時，細胞生長不良而死亡。因此，各種培養液中都有較大量的谷氨酰胺。但是，由於谷氨酰胺在溶液中很不穩定，應置於-20℃冰箱中保存，在使用前加入培養液內。已含谷氨酰胺的培養液在4℃冰箱中儲存2 周以上時，還應重新加入原來量的谷氨酰胺。
碳水化合物
碳水化合物是細胞生長主要能量來源，其中有的是合成蛋白質和核酸的成分。主要有葡萄糖、核糖、脫氧核糖、丙酮酸鈉和醋酸等。
無機鹽
培養液中無機鹽的主要功能是幫助細胞維持滲透壓平衡。此外，通過提供鈉，鉀和鈣離子，幫助細胞調節細胞膜功能。培養液的滲透壓是一個非常重要的因素, 細胞通常可耐受260mOsm/kg ～320 mOsm/kg。標準培養液的滲透壓在此范圍內波動。特別註意：向培養液中加入其它物質有可能會明顯改變培養液的滲透壓，特別是溶於強酸或強堿中的物質。向培養液中添加HEPES 時需按以下方法調節鈉離子濃度。
緩沖系統
大多數細胞所需pH 在 7.2 – 7.4。但是，細胞培養最適pH 值隨培養的細胞種類不同而不同。成纖維細胞喜歡較高pH (7.4 – 7.7), 而傳代轉化細胞系則需要偏酸pH (7.0 – 7.4)。
由於多數培養液靠碳酸氫鈉（NaHCO3）與CO2 體系進行緩沖，因此，氣相中的CO2 濃度應與培養液中碳酸氫鈉濃度相平衡。如果氣相或培養箱空氣中CO2 濃度設定在5％，培養液中NaHCO3 的加入量為1.97g/L；如果CO2 濃度維持在10％，培養液中NaHCO3 的加入量為3.95g/L。
細胞培養瓶蓋不應擰得太緊，以保證氣體交換。HEPES 是一種非離子緩沖液，在pH 7.2 – 7.4 范圍內具有較好的緩沖能力，但是非常昂貴，在高濃度時對一些細胞可能有毒。HEPES 緩沖液可與低水平的碳酸鈉（0.34g/L）共用，以抵消因額外加入HEPES 引起的滲透壓增加。在這種培養條件下，細胞培養瓶的蓋子應擰緊，以防止培養液中所需的少量碳酸鹽散入空氣中。大多數培養液中含有酚紅作為pH 指示劑，酸性培養液呈橙黃色，堿性培養液呈深紅色。
維生素
在細胞培養中，盡管血清是維生素重要來源， 但是許多培養基中添加瞭各種維生素以適合更多的細胞系生長。
其它成分
在一些較為復雜的培養液中還包括其它一些成分。如在雜交瘤技術中常用的DMEM 培養液，使用時還需要補加丙酮酸鈉和2-巰基乙醇（2-Mercaptoethanol，2-Me）。2-Me 對細胞生長有很重要的作用。有人認為它相當於胎牛血清，有直接刺激細胞增殖作用。2-Me的活性部分是硫氫基，其中一個重要作用是使血清中含硫的化合物還原成谷胱甘肽，能誘導細胞的增殖，為非特異性的激活作用。同時避免過氧化物對培養細胞的損害。另一個重要作用是促進分裂原的反應和DNA 合成，增加植物凝集素(PHA)對淋巴細胞的轉化作用，已廣泛應用於雜交瘤技術，另外，也開始用於一些難以培養的細胞。2-Me 是一種小分子還原劑，極易氧化。分子量為78.13，純的2-Me 是一種無色有刺激味的液體，比重為1.110-1.120(Do20)，常用終濃度為5×10-5M。常配制成0.1M 的儲存液，用時每升培養液加0.5ml。
液體培養基保存：
液體培養基應於4℃冰箱避光保存，實驗前放入37℃預熱。未加血清液體培養基有效期為12 個月。液體培養基中的L-谷氨酰胺會隨著儲存時間的延長而慢慢分解。如果細胞生長不良，可以再添加適量L-谷氨酰胺。