无血清培养基（serum free medium，SFM）是继天然培养基、有血清合成培养基之后研制的一类既能满足细胞在体外较长时间生长繁殖又无需添加血清避免外源物质污染的合成培养基，是目前及未来生物工程领域的一大趋势。无血清培养基成分较明确，制备简单，采用无血清培养技术可适当降低生产成本，增加目的产物表达并其简化分离纯化步骤，避免外源病毒污染。
无血清培养基由营养较完全的基础培养基和补充因子而组成。
基础培养基
1950年Morgan等在前人的研究基础上研究出199培养基，是动物细胞培养基发展到一个崭新的阶段，即合成培养基阶段。在不同细胞培养时，根据细胞需求对成分已知的基础培养基组分进行适当调整即可使细胞更好地生长并提高目的产物的表达量。如HiMedia公司生产的SFRE199，是在M199的基础上进行改良的。
SFRE 199与M199的不同点在于升高了8种氨基酸（精氨酸-盐酸、半胱氨酸、胱氨酸、L -谷氨酰胺、L -谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、酪氨酸）和葡萄糖的浓度，细胞生长较好且未体现出毒性，并加入硫酸锌、丙酮酸钠和鱼精蛋白锌胰岛素。另外，还降低了硝酸铁、黄嘌呤和碳酸氢钠的浓度。SFRE 199-1与SFRE 199-2的不同在于，前者含有Hank's盐，而后者所含为Earle's盐。
主要添加因子
又称补充因子，是代替血清的各种因子的总称。多数无血清培养液必须补加3－8种因子。胰岛素、亚硒酸钠和转铁蛋等白是必须补充因子，其他多数为辅助作用的因子。按其功能不同，补充因子可分为四类：
激素和生长因子。
很多细胞用无血清培养时需要加入激素，如胰岛素、生长激素、胰高糖素等。胰岛素是重要的细胞存活因子，与细胞上的胰岛素受体结合后可促进RNA、蛋白质和脂肪酸的合成，抑制细胞凋亡。此外，雌二醇、孕酮、氢化可的松等也是无血清培养基中常添加的补充因子。
结合蛋白。
转铁蛋白与细胞上的转铁蛋白受体结合是细胞获取铁元素的主要来源，白蛋白与脂类、激素、维生素、金属离子和生长因子结合后可调节上述物质在无血清培养基中活性。
贴壁因子。
在无血清培养基中加入纤粘连蛋白、胶原和多聚赖氨酸等贴壁因子可减少细胞贴壁的时间，实现更好地培养。
其他补充因子。
一些细胞培养使用的无血清培养基还需补充微量元素、维生素、脂类等低分子量物质。
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