體外培養動物細胞已經有近百年的歷史，但該技術真正得以廣泛應用及各種類型組織細胞大量體外培養成功是由于適合細胞體外生長需要的合成培養基的問世。合成培養基是對細胞體內生存環境中各種已知物質在體外人工條件下的模擬。這種模擬不是被動的、不加選擇的。而是在體外反復實驗和篩選，進行強化和重新組合后形成的人工合成培養基。
合成培養基種類很多，據報道已有數十種，每種合成培養基最初都是為培養某種細胞而設計的，但應用后發現其他細胞也可以生長或經改良也適合其他細胞的生長。
1.199培養基
199培養基是Morgan、Morton及Parker等人在1950年為培養雞胚細胞研制的。最初是在Earle生理鹽水溶液的基礎上添加各種物質如氨基酸。維生素，然后又補加嘌呤、喀啶、膽固醇、ATP等進行試驗性研究，并根據哺乳動物細胞的特點進一步完善其配方。
199培養基含有69種成分。其組成成分雖然很多，但單獨使用時只能維持細胞存活數天，在加入血清后可以維持很多種細胞的生長。由干成分較為復雜，現在一般應用不多。后在199基礎上改良研制了109合成培養基，與199相比較效果較好。
2.Eagle's培養液
Parker等根據氨基酸和維生素等物質的生理含量制備出一種基本培養液，后來Eagle等對來源于人的細胞株進行更深入的研究后發現胞質內的氨基酸及維生素的含量比基本培養液中大1~5倍而且其中谷氨酰胺等13種氨基酸和8種維生素是必需的，于是將這些物質的濃度調整至接近胞質內含量的水平，制成了較低限度培養液(Eagle's min imum essentialmedium,MEM)，MEM是常用的培養液。
后來研究人員在MEM基礎上又改良研究制成了BME (Basal Eagle medium)和 DMEM(Dulbecco MEM)兩種培養液。BME去除了MEM成分中的一部分必需氨基酸，增添了一些非必需氨基酸。DMEM是在MEM基礎上增加了各成分的用量，又可分為高糖型及低糖型。高糖型含葡萄糖4500 mg/L，低糖型含量為1000mg/L。高糖型適用于生長較快，附著性差的腫瘤細胞，例如雜交瘤中骨髓瘤細胞，DNA轉染的轉化細胞等的培養。
3.RPMI 1640培養液
RPMI 1640是由Moor等研究成功的，最初為培養小鼠白血病細胞的需要而制備。開始的配方特別適合懸浮細胞的生長，主要針對淋巴細胞，后經幾次改良從 RPMI 1630、1634，至RPMI 1640。其組成較為簡單，但可以適應很多種類細胞的生長。不僅腫瘤細胞，而且很多正常組織細胞都可用RPMI 1640進行體外培養。大多數實驗室數年來將RPMI 1640作為實驗和細胞維持的基本培養液，用它培養了包括癌細胞和正常細胞在內的數十種細胞，無論是原代和長期傳代等效果都很好。目前RPMI 1640是應用最為廣泛的培養基之一。
4.Ham培養液
1962年Ham研究了適合小鼠二倍體細胞克隆化的培養基，將其命名為F7，在此基礎上進行改良成為F10培養基，使之不僅適應小鼠細胞，而且也適用于人類二倍體細胞的培養。Ham 1965年繼續研究制成了F12培養基，這種培養基的特點是在配方中加入了一些微量元素和無機離子，可以在加入很少血清的情況下應用，特別適合進行單細胞培養和克隆化培養，是無血清培養中常用的基礎培養基。
上述4種是最為常用的細胞培養基。目前雖然各種合成培養基有幾十種，多以上述4種為基礎加以改良而制成。實驗者可參考有關文獻或根據實驗需要在定型的合成培養基基礎上進行增減和選擇。如果不是特殊需求，上述培養基基本上可以滿足絕大部分細胞培養的需要。
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