組織培養技術建立的早期，體外培養細胞都是利用天然培養基，如蛋白水解物、血清等。其優點是含有豐富的營養物質及各種細胞生長因子、激素類物質，滲透壓、pH等也與體內環境相似，缺點是其為成分不明確的混合物，受其來源及法規等問題的限制，制作過程復雜，批次間差異大，并逐漸被合成培養基所取代。實際工作中往往將天然培養基與人工合成培養基結合使用。目前常見有水解乳蛋白和新生牛血清。
       水解乳蛋白
       水解乳蛋白（Lactalbumin Hydrolysate）為乳白蛋白經蛋白酶和肽酶水解的產物，含有豐富的氨基酸。既有用于細菌微生物培養，又有用于動物細胞培養。細胞培養中一般為0.5％水解乳蛋白（經平衡鹽溶解）與合成培養基（如MEM）按1:1混合使用。
        水解乳蛋白的主要問題
       a.給生物制品帶來一定的安全風險
       由于水解乳蛋白來源于動物，有可能攜帶傳染源，包括病毒和有毒物質。任何一種傳染源可能對正在生長的細胞系或者制品帶來風險。
       b.增加了下游純化處理的難度
       水解乳蛋白及含有動物組分培養基的使用，使生物制品下游處理變得復雜，這對于蛋白質藥物顯得更加重要。因為從動物細胞中生產生物藥品，其面臨的zui大困難就是如何去除內源或同源蛋白。不確定的成分，象動物肽類物質的引入，勢必會增加提取、分離、純化的步驟，一方面使成本提高，另一方面也會影響生物制品的產量和質量。
      新生牛血清
   對于在傳統培養基配方中生長增殖的大多數細胞系來說，新生牛血清是*的。大多數組織培養的研究者和應用者都非常熟悉血清添加物給予基本培養基配方的良好生長支持特征。然而，新生牛血清的使用也帶來了很多問題，并成為生物制品生產水平達到*化和經濟性目標的障礙。
      新生牛血清的主要問題
       a.費用因素
       生產血清費用高而效率低，牛血清還必須來源于沒有瘋牛病、口蹄疫和其它高度傳染性疾病的地區。
       b.差異
       所有血清都是一種成分不確定的混合物，批與批血清之間的組分存在差異。換血清批號要作廣泛實驗，大量貯存提高了成本。
       c.傳染源
       動物血清有可能攜帶傳染源，包括支原體、病毒和有毒物質等。任何一種傳染源可能對正在生長的細胞系或者制品帶來風險。
       d.法規問題
       為了使與傳染源相關的風險減少到zui低，存在多個國家間限制進出口生物材料的法規。
       e.產品純化
       牛血清的大量使用增加了下游純化工藝的負擔，影響產品質量及得率。
       2.問題的解決途徑
       面對天然的、有動物組分來源的培養基在用于動物細胞大規模培養生產生物制品過程中帶來的問題，使用無動物組分來源的培養基取代天然的、傳統的細胞培養基已成為趨勢，使用低血清培養基降低牛血清用量也成為研究熱點。
       通過對細胞生長營養需求以及對生物制品生產要求的認識，已經有生物公司開發了無動物組分、能夠替代水解乳蛋白歐（漢）氏*的替代天然培養基，可用于地鼠腎細胞、BHK21細胞、雞胚細胞、雞成纖維細胞及牛睪丸細胞等細胞的生長或培養。
       為解決大量添加新生牛血清帶來的問題，研究人員開發了富養的低血清細胞培養基，以降低和消除動物血清的影響。細胞在低血清培養基的生長情況甚至優于加入10％新生牛血清的傳統培養基中的情況，且可能提高細胞密度、提高病毒滴度。其技術原理是在傳統培養基中添加了額外的營養成分，使得新生牛血清的用量可以減少50％甚至70％。低血清細胞培養基可用于培養VERO細胞生產狂犬疫苗、乙腦疫苗，培養BHK21細胞生產口蹄疫等疫苗。
       使用低血清細胞培養基有很多優點，如明顯節約培養液的成本，減少生物制品的純化損失，提高產品收率；減少由于不確定蛋白或者其它血清組分帶來干擾和差異的風險，提高生物制品的安全性；并且由于血清用量的減少，減少了使用批次，從而使得批間差的影響降低等。
       綜上所述，在利用動物細胞大規模培養生產生物制品的過程中，采用低血清細胞培養基、替代天然培養基以減少和降低動物來源組分的影響，提高生物制品的安全性和產率等是可行的，且已成為必然趨勢。