細胞株在體外進行培養(yǎng)，失去了機體的調(diào)節(jié)和控制，因此，除滿足營養(yǎng)的要求外，還必須使細胞生存環(huán)境晝接近活體的環(huán)境。外環(huán)境的培養(yǎng)條件如溫度、滲透壓、酸堿度等均能影響細胞的生長。

一、溫度：

一般哺乳類及禽類細胞體外培養(yǎng)的適宜溫度是37~38℃。溫度過高或過低都會影響到細胞的生長。細胞耐受低溫的能力比抗熱的能力強，在低溫下，細胞的代謝活力及核分裂降低。溫度低于0℃時，雖影響細胞代謝，但并無傷害作用。把細胞置于23~25℃時，細胞仍能生存和生長，但速度減緩，不過，魚類細胞的適宜培養(yǎng)溫度為23~25℃。

若溫度過低，在降到冰點以下時，細胞因胞外水和胞質(zhì)結(jié)冰而受損死亡，但若向培養(yǎng)基中加入甘油或二甲基亞砜（DMSO）等保護劑，封入安瓿中后，置于液氮或低溫冰箱（-70℃）中，可起保護作用，此時細胞可而耐受-70℃以下溫度，能長期儲存，解凍后細胞復蘇，仍能繼續(xù)生長增殖，細胞物性狀不受任何影響。此為保存細胞的主要手段。

高溫對細胞培養(yǎng)不利。細胞在39~40℃培養(yǎng)1h，會受到一定損傷，但仍有可能恢復，但不能忍受溫度再升高2℃，持續(xù)數(shù)小時，即在41~42℃培養(yǎng)1h，細胞操作嚴重，溫度到43℃以上時細胞多數(shù)被殺死。高溫主要引起酶的滅活、類脂質(zhì)破壞、核分裂的破壞，產(chǎn)生凝固酶使細胞發(fā)生凝固，另外使蛋白質(zhì)變性。因此，體外培養(yǎng)細胞時一定要避免高溫。

二、滲透壓：

細胞在高滲透溶液中低滲溶液中，可以立即發(fā)生皺縮或腫脹、破裂。所以，滲透壓是體外細胞培養(yǎng)的重要條件。哺乳動物和其他動物組織細胞體外孫女培養(yǎng)的滲透壓的維持主要與NaCl有關(guān)，但不能忽視其他電解質(zhì)與滲透壓的關(guān)系，滲透壓與單位體積溶劑內(nèi)溶質(zhì)的分子數(shù)和離子婁成正比。

為此，按一定比例控制培養(yǎng)基中離子平衡，維持正常滲透壓是很重要的。這不僅是為了維持細胞張力，而且是為了調(diào)節(jié)細胞的代謝。因為細胞外離子輸送和離子濃度改變著其他營養(yǎng)物質(zhì)的輸送（如氨基酸、糖等），直接影響細胞基本合成系統(tǒng)。

理想的滲透壓因細胞的類型及種族而異，人血漿滲透壓為290mmol/L，被視為是體外培養(yǎng)人類細胞的理想滲透壓，哺乳動物細胞的滲透壓一般為290~300mmol/L，人胚肺成纖維細胞為250~325mmol/L，鼠細胞則為310mmol/L左右。在實際應用中，260~320mmol/L的滲透壓可適于大多數(shù)細胞。常用培養(yǎng)基的滲透壓值見表2-3。

三、氣體環(huán)境和PH值：

體外培植細胞需要理想的氣體環(huán)境，氧和二氧化碳石細胞生存必需的條件。

1、氧：

氧參加細胞的三羧酸循環(huán)，產(chǎn)生能量以供應給細胞生長、增殖和合成各種所需成分。有些細胞在低氧條件下，可借糖酵解取得能量，單多數(shù)細胞低氧時不能生存。氧張力通常維持在略低于大氣狀態(tài)，若氧分壓超過大氣中氧的含量可能對有些細胞有害。

2、二氧化碳：

采用開放式培養(yǎng)時（碟或培養(yǎng)瓶松蓋培養(yǎng)或培養(yǎng)板培養(yǎng)），一般要把細胞置于95%空氣加5%二氧化碳的混合氣體環(huán)境中。CO2既是細胞的代謝產(chǎn)物，又是細胞生長所必需的成分，并與維持培養(yǎng)基的pH值有關(guān)。在密閉瓶中CO2濃度偏低的情況下，細胞容易生長，一般不能低于1%，否則有損細胞。CO2增加將使pH值下降。

3、pH值：

大多數(shù)細胞適于在pH7。2~7。4條件下生長，低于pH6。8或高于pH7。6對細胞有害，甚至退變或死亡各種細胞對pH值的要求不盡相同。一般原代培養(yǎng)細胞對pH值的堿性的耐受比對酸性的耐受差，偏酸的環(huán)境比偏堿的環(huán)境對細胞生長有利。為了維持培養(yǎng)環(huán)境恒定的pH值，多采用在培養(yǎng)基中加入磷酸鹽等緩沖劑的方法。

四、無毒和無菌：

無毒和無菌是體外培養(yǎng)細胞的首要環(huán)境條件。細胞在深入活體內(nèi)，細胞株偶爾有細菌或有害物質(zhì)入侵，因體內(nèi)有強大的解毒系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)，可將其解毒或清除，而不易受損害。但在離體的環(huán)境中，失去了防御系統(tǒng)，一旦有害物質(zhì)入侵或細菌污染，可導致細胞死亡，前功盡棄。

如培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)皿、支持物、培養(yǎng)基、瓶塞上有細胞毒性，在培養(yǎng)過程中可導致細胞死亡因此，在選用這些器皿、材料時要注意，若這些物品消毒不*，帶菌或操作過程不小心使細胞污染，也會導致細胞死亡。若出現(xiàn)交叉污染，可使實驗室原來的細胞系失去原有特性，應引起足夠的重視。