細胞培養的條件應模擬體內的生長環境，除定時輸送培養液滿足細胞生長所需的營養外，還要考慮細胞生長的環境如溫度、氣體環境和氫離子濃度及滲透壓等，細胞培養的設施也是非常重要的。

一、細胞的營養

    離體細胞與體內的細胞在營養代謝上是有區別的。機體內的細胞營養可受神經和激素等進行一系列的統一調節，而離體的細胞則不受其調節。

    離體培養細胞與體內細胞在營養要求上的主要差別如下：體外長期培養的細胞大多需要血漿、血清或胚胎浸出液，而這類培養液都可能含有微量的激素、維生素及必要的氨基酸，足以供給細胞營養的需要；在體內血液中許多活性很強的物質只需微量即可維持營養的需要，而在體外培養時無法觀測，量多了可能與微量的作用不同，量少了又可能很快就會消耗掉；組織培養細胞有不同的營養要求，這種不同的營養要求在體內因有其他器官和組織細胞的活動而間接供給，但在培養基中則沒有這種供給，也不受其他組織代謝的影響；各種組織都有其特殊的營養要求，能適合某一種組織的培養液，不一定就能適合另一種組織的細胞，其差異有時較大；在體內的細胞，其新生與衰亡維持一種平衡，而在體外培養時，細胞增生，體積加大，增殖速度往往高于分化速度，新生細胞比衰亡細胞要快，所以營養要求自然也不同。由此可見，各種不同的細胞具有不同的營養要求，因此細胞營養的研究在組織細胞培養中非常重要。

    凡能進入細胞中被細胞所利用，參與細胞代謝活動和維持細胞生存的物質均屬營養物質。體外培養細胞的生長所需的基本營養物質，除糖、氨基酸和脂類三大類營養物質外，也需要一定量的無機鹽、維生素和微量元素等。

1．水 細胞永遠離不開水，人體細胞中大部分是水。一切營養物質只有溶于水，才易被細胞吸收。代謝產物也需溶于水才能排泄。生化反應也必須在溶液狀態下才能很好起作用。水的比熱高、潛熱大，對調節溫度起著很大作用。水有一定的表面張力，對生物形態的保存也有一定作用，且原生質的活動需要水的表面張力。沒有水．水解反應和氧化作用無法進行。水也影響呼吸。水還便于溶質物質的轉移。水作為一種導熱體，對生物體內環境溫度的調節起重要作用。水中有溶解氧的存在，可供細胞呼吸．可維持水中有機體的生存。細胞培養用水必須經過2～3次玻璃器皿蒸餾或者用離子交換樹脂處理的水。這樣的水含雜質少、純度高，應用起來安全可靠。一般在電導儀上表示200萬～300萬Ω以上方可使用，生長液要在500萬Ω以上。

2．糖細胞靠糖的氧化來獲得能量。葡萄糖是機體活動能量的主要來源。故在培養液中應加入一定濃度的葡萄糖(1g％)，以在生物氧化后供給細胞大量的能量。近年證明*也是碳的重要來源。葡萄糖的作用與平均細胞容積有直接的關系，而與細胞數的變化關
系較小。很多健康胚細胞和成體細胞，皆依賴無氧酵解來獲得能量，有些細胞也可以經脫氨獲得基本能量。

3．氨基酸氨基酸是組成蛋白質的基本單位。所有培養細胞需要以下12種基本氨基酸：*、*、異*、*、蛋氨酸、賴氨酸、苯*、*、*、*、*及*。另外尚需*。*對細胞具有特殊作用，能促進各種
氨基酸進入細胞膜。它所含的氨又是核酸中嘌呤和嘧啶的重要來源，同樣也是合成3，2和1磷酸腺苷時的所需物，也是能源和碳的來源。因此，*對培養細胞非常重要，腫瘤細胞培養時比正常細胞需求量高l倍。很多細胞在含氨基酸的培養液中生長良好，尤其是在單細胞培養或培養細胞較少時，需要氨基酸的種類和量要比上述的多。有時細胞培養還加以下7種氨基酸，即天*、天*、*、*、*、*、羥*(非必需氨基酸)。尤其是*對很多癌細胞、成纖維細胞生長很重要。細胞只能利用左旋的異構體，而右旋的即使超量也無用。

    半*的主要作用是保護酶的活力，可消除培養液中的微量金屬與細胞內酶結合后形成的抑制硫苷酸；可增加細胞的增生數和改善細胞的外形，延長細胞的生存時間。目前采用的濃度增加到26g／L，需新鮮配制于母液中，否則因氧化作用而失去效應。

    *是一種zui簡單的氨基酸。它對細胞的大量生長有一定的促進作用。可通過轉氨基作用形成*、谷基酸與苯*，反過來丙、*，*也可通過轉氨基作用形成*。使用濃度一般為50mg／L。

    *并不是必需的氨基酸，可部分地被甘基酸、*或幾種不重要的氨基酸結合物所代替，但它對腫瘤和成纖維細胞有促進生長的作用，如果與*、a-氨基酪酸、天*結合，能進一步增加*的促進作用。適宜用量為O．5～1．Ommol／L。

    *的主要作用是可通過轉氨基作用產生丙、甘、*。適宜用量為0．005～0．02mmol／L。

    *對細胞的增殖是重要的。如果缺少它，細胞生長受到抑制。但如果有血清蛋白存在．*酶的活力受到抑制，*分解受阻，細胞生長受影響。支原體污染細胞后使*大量消耗，細胞增殖受抑制，甚至死亡。

    天冬門氨酸主要來自植物性蛋白水解后產生。另外*、*、異*可經轉氨基作用而形成天冬門氨酸。高度分化的細胞可通過生物合成的途徑取得天冬門氨酸。