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細胞培養的一大優勢在于能夠控制細胞繁殖的物理化學環境（即溫度、pH值、滲透壓、O2和CO2張力）和生理環境（即激素和營養濃度）。除溫度外，培養環境由生長培養基控制。雖然細胞培養的生理環境不如其物理化學環境明確，但是通過更好地了解血清成分、確定增殖所需的生長因子以及更好地了解培養過程中的細胞微環境（即細胞間相互作用、氣體擴散、細胞-基質相互作用），現在可以采用無血清培養基進行一些細胞系的培養。

目前，主要有兩種基本的細胞培養體系，一種是使細胞在人工基質上單層生長（貼壁培養），另一種是使細胞在培養基中自由漂浮生長（懸浮培養）。

貼壁培養：

來自脊椎動物的大多數細胞，除了造血細胞系和少數其他細胞系，都是貼壁依賴性的，必須在經過專門處理以允許細胞粘附和擴散的合適基質上培養。

懸浮培養：

大多數市售昆蟲細胞系在單層或懸浮培養物中生長良好。懸浮培養細胞可在未經組織培養處理的培養瓶中培養，但隨著培養物體積與表面積之比（通常為0.2-0.5mL/cm2）的增加，阻礙了氣體的充分交換，因此需要對培養基進行攪拌。這種攪拌一般通過磁力攪拌器或者旋轉瓶實現。

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