原代細(xì)胞培養(yǎng)基由補(bǔ)充了適當(dāng)?shù)纳L(zhǎng)因子和細(xì)胞因子的基礎(chǔ)培養(yǎng)基組成。細(xì)胞在細(xì)胞培養(yǎng)箱中生長(zhǎng)并維持在適當(dāng)?shù)臏囟群突旌蠚怏w中（對(duì)于哺乳動(dòng)物細(xì)胞，通常為37°C，5％CO2）。培養(yǎng)條件根據(jù)細(xì)胞類型而廣泛變化。生長(zhǎng)培養(yǎng)基的pH，葡萄糖濃度，生長(zhǎng)因子和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的存在可能會(huì)有所不同，具體取決于細(xì)胞類型。在建立原代培養(yǎng)過(guò)程中，必須在生長(zhǎng)培養(yǎng)基中加入抗生素以抑制從宿主組織引入的污染。抗生素可能包括慶大霉素，青霉素，鏈霉素和兩性霉素B的混合物。但是，不建議長(zhǎng)期使用抗生素，因?yàn)槟承┰噭ɡ鐑尚悦顾谺）從長(zhǎng)期來(lái)看可能對(duì)細(xì)胞有毒。

常見(jiàn)的原代細(xì)胞類型：上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞、黑色素細(xì)胞、神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞、肝細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、成骨細(xì)胞、肌細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、滑膜細(xì)胞、毛細(xì)胞、血細(xì)胞、干細(xì)胞。

連續(xù)細(xì)胞系已經(jīng)獲得了通過(guò)隨機(jī)突變或通過(guò)故意修飾（例如癌癥基因的人工表達(dá)）轉(zhuǎn)化的癌細(xì)胞系中的無(wú)限增殖（永生化）的能力。連續(xù)細(xì)胞系通常比原代細(xì)胞更堅(jiān)固，更易于操作。它們具有無(wú)限的增長(zhǎng)潛力，是獲取基本信息的快速簡(jiǎn)便方法。使用連續(xù)細(xì)胞系的一些缺點(diǎn)是它們是經(jīng)過(guò)基因修飾/轉(zhuǎn)化的，可以改變生理特性并且不代表體內(nèi)狀態(tài)，并且隨著時(shí)間的流逝，這可能會(huì)進(jìn)一步改變。

原代細(xì)胞培養(yǎng)越來(lái)越多地用作細(xì)胞和分子生物學(xué)的主要工具，為研究細(xì)胞的正常生理學(xué)和生物化學(xué)（例如，代謝研究、衰老、信號(hào)研究），藥物和有毒化合物的作用提供了出色的模型系統(tǒng)。細(xì)胞以及誘變和致癌作用。它也可用于藥物篩選以及大規(guī)模開(kāi)發(fā)生物化合物（例如，疫苗、治療性蛋白質(zhì)）。

3D細(xì)胞培養(yǎng)：由于原代細(xì)胞是未轉(zhuǎn)化的且不會(huì)永生化，因此它們緊密模擬了活體模型，產(chǎn)生了更具生理意義的結(jié)果，可用于模擬3D組織。這些細(xì)胞可以作為模型系統(tǒng)來(lái)研究細(xì)胞生物學(xué)和生物化學(xué)，研究細(xì)胞與致病因子（如細(xì)菌、病毒）之間的相互作用，研究藥物的作用，研究衰老過(guò)程，研究細(xì)胞信號(hào)和代謝調(diào)節(jié)。在許多情況下，使用原代細(xì)胞可使研究人員避免使用動(dòng)物模型所涉及的復(fù)雜性（可用性、成本和倫理）。

癌癥研究：原代細(xì)胞可能會(huì)暴露于輻射、化學(xué)物質(zhì)和病毒中，從而使其癌變。因此，可以研究癌癥的機(jī)制和原因以及信號(hào)通路的改變。它也可以用于確定癌細(xì)胞的有效藥物。在這種情況下，還可以研究癌癥治療（化學(xué)療法和放射療法）對(duì)正常細(xì)胞的副作用。

病毒學(xué)：可以研究病毒的檢測(cè)、分離、生長(zhǎng)和發(fā)育周期。原代細(xì)胞也可用于研究感染方式。

藥物篩選和毒性測(cè)試：原代細(xì)胞培養(yǎng)用于研究新藥（以研究效果和安全劑量）和/或藥物載體（納米顆粒）的細(xì)胞毒性。在工業(yè)規(guī)模上可用于合成或生產(chǎn)各種生物分子。這在制藥行業(yè)特別有用。使用原代細(xì)胞的基于細(xì)胞的治療產(chǎn)品的各種研究項(xiàng)目正在開(kāi)發(fā)中。原始培養(yǎng)物被用作動(dòng)物模型的替代品，以測(cè)試新藥、化妝品和化學(xué)藥品的效果，它們還用于確定新藥的最大允許劑量。

疫苗生產(chǎn)：主要的動(dòng)物細(xì)胞用于生產(chǎn)病毒，而這些病毒用于生產(chǎn)疫苗（例如，使用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)來(lái)生產(chǎn)脊髓灰質(zhì)炎、狂犬病、水痘、麻疹和乙肝等致命疾病的疫苗）。

基因工程：原代細(xì)胞培養(yǎng)物可用于生產(chǎn)商業(yè)上重要的基因工程蛋白質(zhì)，例如單克隆抗體，胰島素，激素等。

組織或器官置換：原代細(xì)胞培養(yǎng)物可用作置換組織或器官。利用原代細(xì)胞重建受損組織或替換無(wú)功能的細(xì)胞或組織的研究正在進(jìn)行中。器官培養(yǎng)技術(shù)和研究正在胚胎和成人干細(xì)胞培養(yǎng)上進(jìn)行。這些細(xì)胞具有分化為許多不同類型的細(xì)胞和器官的能力。通過(guò)控制這些細(xì)胞的發(fā)育和分化，我們也許能夠治療多種醫(yī)學(xué)疾病。原代細(xì)胞也已廣泛用于3D生物打印應(yīng)用中。

干細(xì)胞療法：從骨髓、血液或胚胎中分離出來(lái)的干細(xì)胞涉及原代細(xì)胞培養(yǎng)?；颊咦约旱母杉?xì)胞或來(lái)自供體的干細(xì)胞在體外生長(zhǎng)，以產(chǎn)生足夠的細(xì)胞，這些細(xì)胞可用于再生組織或替代功能缺陷的細(xì)胞。這個(gè)領(lǐng)域正在探索中，以設(shè)計(jì)針對(duì)遺傳疾病、脊髓損傷、退行性疾病和癌癥的療法。

原代細(xì)胞可以懸浮培養(yǎng)或貼壁培養(yǎng)。一些細(xì)胞自然地懸浮在懸浮液中，而不附著在表面上（例如，來(lái)源于外周血的細(xì)胞）。也有一些細(xì)胞系經(jīng)過(guò)修飾可以在懸浮培養(yǎng)中存活，它們的生長(zhǎng)密度高于粘附條件所允許的密度。對(duì)于依賴貼壁的原代細(xì)胞，貼壁細(xì)胞（例如實(shí)體組織）需要一個(gè)表面才能在體外正常生長(zhǎng)。這些細(xì)胞大多在沒(méi)有涂層的扁平塑料容器中培養(yǎng)，但有時(shí)在微載體上培養(yǎng)，可以用細(xì)胞外基質(zhì)蛋白（如膠原蛋白和層粘連蛋白）包被，以增加粘附特性并提供生長(zhǎng)和分化所需的其他信號(hào)。細(xì)胞培養(yǎng)基由補(bǔ)充了適當(dāng)?shù)纳L(zhǎng)因子和細(xì)胞因子的基礎(chǔ)培養(yǎng)基組成，細(xì)胞在細(xì)胞培養(yǎng)箱中生長(zhǎng)，并維持在適當(dāng)?shù)臏囟群突旌蠚怏w中（對(duì)于哺乳動(dòng)物細(xì)胞，通常為37°C，5％CO2）。培養(yǎng)條件根據(jù)細(xì)胞類型而廣泛變化，生長(zhǎng)培養(yǎng)基的pH、葡萄糖濃度、生長(zhǎng)因子和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的存在可能會(huì)有所不同，具體取決于細(xì)胞類型。

在建立原代培養(yǎng)過(guò)程中，必須在生長(zhǎng)培養(yǎng)基中加入抗生素以抑制從宿主組織引入的污染?？股乜赡馨☉c大霉素，青霉素，鏈霉素和兩性霉素B的混合物。但是，不建議長(zhǎng)期使用抗生素，因?yàn)槟承┰噭ɡ鐑尚悦顾谺）從長(zhǎng)期來(lái)看可能對(duì)細(xì)胞有毒。

分離后保留原代細(xì)胞的活力非常重要，因?yàn)樗鼈冎械拇蠖鄶?shù)會(huì)經(jīng)歷衰老過(guò)程，并在一定數(shù)量的種群倍增后停止分裂。為了使細(xì)胞長(zhǎng)期存活，必須具備出色的細(xì)胞培養(yǎng)操作技能以及適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件（即生長(zhǎng)培養(yǎng)基、溫度、氣體混合物、pH、生長(zhǎng)因子濃度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和葡萄糖等）。用于補(bǔ)充培養(yǎng)基的生長(zhǎng)因子通常來(lái)自動(dòng)物血液（血液來(lái)源的成分具有污染的可能性），建議盡可能減少或消除這些成分的使用，操作時(shí)也需要使用無(wú)菌技術(shù)。

細(xì)胞融合通常是指附著的細(xì)胞在培養(yǎng)容器中所占的百分比。例如，100％的細(xì)胞融合意味著培養(yǎng)皿表面被細(xì)胞完全覆蓋，而50％的細(xì)胞融合意味著大約一半的表面被覆蓋。跟蹤和評(píng)估原代細(xì)胞培養(yǎng)是一個(gè)重要且必不可少的參數(shù)，因?yàn)楦鞣N細(xì)胞類型需要不同的融合終點(diǎn)，此時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行傳代培養(yǎng)。

當(dāng)分離的細(xì)胞附著在培養(yǎng)皿表面時(shí)，細(xì)胞的維持階段開(kāi)始。通常，培養(yǎng)開(kāi)始后約需要24小時(shí)。當(dāng)細(xì)胞達(dá)到所需的細(xì)胞融合百分比并活躍增殖時(shí)，就該進(jìn)行傳代培養(yǎng)了。這是在達(dá)到100％融合之前傳代原代細(xì)胞培養(yǎng)的最佳時(shí)間，因?yàn)槿诤虾蟮募?xì)胞可能會(huì)發(fā)生分化，并在傳代后顯示出較慢的增殖。

依附依賴性細(xì)胞以單層生長(zhǎng)，需要定期用適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基傳代培養(yǎng)以維持指數(shù)生長(zhǎng)。單層的繼代培養(yǎng)涉及細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)表面間鍵的斷裂，大多數(shù)粘附的原代細(xì)胞需要消化它們的蛋白質(zhì)附著鍵，或者需要用低濃度的蛋白水解酶（例如胰蛋白酶/ EDTA）從單層或相關(guān)組織中分離出來(lái)。細(xì)胞解離并分散成單細(xì)胞懸液后，將它們計(jì)數(shù)并稀釋至適當(dāng)?shù)臐舛?，然后轉(zhuǎn)移至新鮮的培養(yǎng)容器中（培養(yǎng)基的組成取決于細(xì)胞類型而有所不同），在此處它們會(huì)重新附著并分裂。

血細(xì)胞計(jì)數(shù)器通常用于使用排阻染料錐蟲(chóng)藍(lán)估計(jì)細(xì)胞數(shù)和確定細(xì)胞活力。血細(xì)胞計(jì)數(shù)器是相當(dāng)厚的玻璃顯微鏡載玻片，帶有矩形凹痕，可形成一個(gè)腔室。腔室上刻有垂直線的激光蝕刻?hào)鸥瘢⑶揖闹谱髁嗽撛O(shè)備。由線界定的面積和腔室的深度是已知的。因此，可以對(duì)特定體積的流體中的細(xì)胞數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而計(jì)算出整個(gè)流體中的細(xì)胞濃度。

低溫保存是使用低溫保存結(jié)構(gòu)完整的活細(xì)胞的過(guò)程。冷凍保存和融化原代細(xì)胞是必不可少的，以最大程度地減少每個(gè)過(guò)程中的細(xì)胞損傷和死亡。對(duì)于原代細(xì)胞，可通過(guò)使用冷凍保護(hù)劑（例如DMSO或甘油，在正確的溫度和受控的冷凍速率下）實(shí)現(xiàn)。對(duì)于大多數(shù)原代細(xì)胞，可以在80％完全生長(zhǎng)培養(yǎng)基的混合物中添加10％FBS和10％DMSO進(jìn)行冷凍保存。冷凍過(guò)程需要以每分鐘-1°C的速度緩慢進(jìn)行，以最大程度地減少細(xì)胞內(nèi)冰晶的形成。冷凍的培養(yǎng)物需要以液氮（-196°C）或低于-130°C的氣相存儲(chǔ)。

解凍冷凍保存的細(xì)胞是快速的過(guò)程，方法是將冷凍的細(xì)胞浸入37°C水浴約1-2分鐘。注意不要在融化后離心原細(xì)胞（因?yàn)樗鼈儗?duì)冷凍保存恢復(fù)過(guò)程中的損傷極為敏感）。最好在融化后直接鋪板細(xì)胞，并允許培養(yǎng)物在最初的24小時(shí)內(nèi)附著。當(dāng)啟動(dòng)冷凍保存的原代細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，必須在細(xì)胞附著后去除用過(guò)的培養(yǎng)基（因?yàn)镈MSO對(duì)原代細(xì)胞，并可能導(dǎo)致解凍后活力下降）。

污染：轉(zhuǎn)移主要組織進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)需要注意避免污染。
pH值變化：這可能是由于培養(yǎng)基中的鹽分不正確，細(xì)菌或真菌污染，碳酸氫鹽緩沖液不足，二氧化碳張力不正確等引起的。

粘附性不足（細(xì)胞不貼壁）：培養(yǎng)基中不含附著因子（attachment factors）或附著因子不足，培養(yǎng)皿或培養(yǎng)基污染，細(xì)胞被胰蛋白酶過(guò)度消化等。

生長(zhǎng)緩慢：原因包括培養(yǎng)基的pH值變化，必需的促進(jìn)生長(zhǎng)的成分/因子耗盡，低污染，試劑儲(chǔ)藏不當(dāng)?shù)取?br>

細(xì)胞死亡：溫度波動(dòng)，二氧化碳含量過(guò)低，在融化和/或冷凍保存過(guò)程中細(xì)胞受損，有毒代謝產(chǎn)物濃度增加，培養(yǎng)基中的滲透壓失衡導(dǎo)致細(xì)胞存活率降低。

沉淀（pH不變）：由于使用了冷凍培養(yǎng)基，在pH不變的培養(yǎng)基中可能會(huì)出現(xiàn)沉淀，殘留的磷酸鹽殘留在用洗滌劑洗滌時(shí)可能會(huì)沉淀出粉末狀的培養(yǎng)基成分。

細(xì)胞結(jié)塊（細(xì)胞不貼壁且結(jié)塊）：懸浮細(xì)胞可能由于鈣、鎂離子的存在（貫流時(shí)應(yīng)使用不含鈣、鎂離子的D-Hank’s緩沖液（D-HBSS），而不能選擇含有鈣、鎂離子的HBSS或可能含有鈣、鎂離子的PBS緩沖液）或細(xì)胞裂解及DNA釋放（過(guò)度用蛋白水解酶消化）而結(jié)塊。
誘導(dǎo)變異性：多種試劑和培養(yǎng)基會(huì)誘導(dǎo)原代細(xì)胞的數(shù)據(jù)產(chǎn)生變異，研究者的處理手法也可能導(dǎo)致原代細(xì)胞的數(shù)據(jù)產(chǎn)生變異。