顧名思義，無血清培養基（serum-free medium, SFM）系指不含任何血清成分的合成培養基。近年來，因為細胞治療（cell therapy）的快速發展與生物工業上的制備抗體、病毒抗原或是重組蛋白表達時，細胞培養基中的血清成分復雜，可能會影響制程或是增加不穩定的因素，因此，無血清培養基成為其目標，現今已有許多成熟的產品可供應研究人員做選擇。
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血清培養基的缺點
血清是一種成分極為復雜的混合物，為細胞培養增添了許多不可控制的變因。含有血清的培養基缺點如下：
(1) 價格昂貴，血清的費用約占細胞培養費用的50-60%。
(2) 血清可能會帶有污染源，FBS最常見的即為支原體或黑膠蟲污染。
(3) 血清中復雜的成分會使疫苗、細胞因子、單克隆抗體等的分離或純化帶來很大的困擾。
無血清培養基的優點
避免血清批次間的差異，提高細胞培養的可重復性。
避免血清自身的污染源污染。
避免血清成分影響研究結果或是產品制程。
提高產品表達水平并易于純化。
無血清培養基的基本配方
基本成分為基礎培養基及添加組分兩大部分。 用于生物制藥和疫苗生產的細胞在體外培養時，多數呈貼壁生長或兼性貼壁生長；而當其在無血清、無蛋白培養基中生長時，由于缺乏血清中的各種粘附貼壁因子如纖粘連蛋白、層粘連蛋白、膠原、玻表粘連蛋白，細胞往往以懸浮形式生長。
添加組分
1. 促貼壁物質：許多細胞必須貼壁才能生長，這種情況下無血清培養基中一定要添加促貼壁和擴展因子，一般為細胞外基質，如纖連蛋白、層粘連蛋白等。它們還是重要的分裂素以及維持正常細胞功能的分化因子，對許多細胞的繁殖和分化，起著重要作用。纖連蛋白主要促進來自中胚層細胞的貼壁與分化，這些細胞包括成纖維細胞、肉瘤細胞、粒細胞、腎上皮細胞、腎上腺皮質細胞、CHO細胞、成肌細胞等。
2. 促生長因子及激素：針對不同細胞添加不同的生長因子。激素也是刺激細胞生長、維持細胞功能的重要物質，有些激素是許多細胞必不可少的，如胰島素。
3. 酶抑制劑：培養貼壁生長的細胞，需要用胰酶消化傳代，在無血清培養基中必不可少須含酶抑制劑，以終止酶的消化作用，達到保護細胞的目的。最常用的是大豆胰酶；抑制劑。
4. 結合蛋白和轉運蛋白：常見如轉鐵蛋白和牛血清白蛋白。牛血清白蛋白的添加比較大，可增加培養基的粘度，保護細胞免受機械損傷。許多旋轉式培養的無血清培養基都含有牛血清白蛋白。
5. 微量元素：硒是最常見的。
