在细胞培养的发展早期，研究人员主要依赖血清、血浆或组织提取物来支持细胞生长。然而，这些天然来源的培养基存在成分复杂、批次差异大、难以标准化等问题。1950 年，Harry Eagle 开发了 Eagle’s Minimum Essential Medium (MEM)，标志着现代合成培养基的诞生，但仍需添加血清。随后出现的 DMEM、RPMI 1640 等基础培养基为无血清体系的发展奠定了基础。
随着重组 DNA 技术的出现，生长因子和细胞因子可以大规模生产并实现高纯度供应，使得 无血清培养基（Serum-Free Medium, SFM） 得以广泛应用。进一步发展的 化学成分确定培养基（Chemically Defined Medium, CDM） 完全摒弃血清及动物源成分，组分明确、可控性更高，尤其适用于对安全性要求严格的临床和产业化场景。
在细胞培养中，无血清培养基的优势主要体现在以下几个方面：
1. 规避血清的固有缺陷
批次差异：血清来源复杂，不同批次间差异显著，影响实验可重复性。
成分不明：血清含有大量未知因子，容易干扰研究结果。
污染风险：血清可能携带病毒、支原体或内毒素，在临床和药物生产中尤为危险。
纯化困难：血清蛋白增加下游生物制品纯化的复杂性和成本。
2. 提升培养体系的可控性与一致性
3. 满足多样化应用需求
临床与细胞治疗：降低外源污染风险，提升细胞产品安全性。
生物制药：简化生产工艺，降低成本，利于规模化制造。
科研探索：干细胞研究、信号通路分析等需要高度可控的培养环境。
4. 符合伦理和法规要求
无血清培养基减少对动物血清的依赖，符合“3R 原则”（Replacement替代、Reduction减少、Refinement优化），也契合越来越多法规对无动物源成分的要求。
无血清培养基的发展经历了从依赖血清到完全替代血清的过程，逐步走向化学成分定义与个性化设计。未来，随着 3D 培养、类器官和灌流系统等新兴技术的兴起，无血清培养基将继续向 更安全、更高效、更可控 的方向演进，为科研、临床和产业提供更可靠的支持。
