细胞株在体外进行培养，失去了机体的调节和控制，因此，除满足营养的要求外，还必须使细胞生存环境昼接近活体的环境，外环境的培养条件如温度、渗透压、酸碱度等均能影响细胞的生长。

一、温度

一般哺乳类及禽类细胞体外培养的适宜温度是37~38℃，温度过高或过低都会影响到细胞的生长，细胞耐受低温的能力比抗热的能力强，在低温下，细胞的代谢活力及核分裂降低，温度低于0℃时，虽影响细胞代谢，但并无伤害作用。把细胞置于23~25℃时，细胞仍能生存和生长，但速度减缓，不过，鱼类细胞的适宜培养温度为23~25℃。

若温度过低，在降到冰点以下时，细胞因胞外水和胞质结冰而受损死亡，但若向培养基中加入甘油或二甲基亚砜(DMSO)等保护剂，封入安瓿中后，置于液氮或低温冰箱(-70℃)中，可起保护作用，此时细胞可而耐受-70℃以下温度，能长期储存，解冻后细胞复苏，仍能继续生长增殖，细胞物性状不受任何影响，此为保存细胞的主要手段。

高温对细胞培养不利，细胞在39~40℃培养1h，会受到一定损伤，但仍有可能恢复，但不能忍受温度再升高2℃，持续数小时，即在41~42℃培养1h，细胞操作严重，温度到43℃以上时细胞多数被杀死。高温主要引起酶的灭活、类脂质破坏、核分裂的破坏，产生凝固酶使细胞发生凝固，另外使蛋白质变性，因此，体外培养细胞时一定要避免高温。

二、渗透压

细胞在高渗透溶液中低渗溶液中，可以立即发生皱缩或肿胀、破裂，所以，渗透压是体外细胞培养的重要条件，哺乳动物和其他动物组织细胞体外孙女培养的渗透压的维持主要与NaCl有关，但不能忽视其他电解质与渗透压的关系，渗透压与单位体积溶剂内溶质的分子数和离子娄成正比。

为此，按一定比例控制培养基中离子平衡，维持正常渗透压是很重要的，这不仅是为了维持细胞张力，而且是为了调节细胞的代谢。因为细胞外离子输送和离子浓度改变着其他营养物质的输送(如氨基酸、糖等)，直接影响细胞基本合成系统。

理想的渗透压因细胞的类型及种族而异，人血浆渗透压为290mmol/L，被视为是体外培养人类细胞的理想渗透压，哺乳动物细胞的渗透压一般为290~300mmol/L，人胚肺成纤维细胞为250~325mmol/L，鼠细胞则为310mmol/L左右。在实际应用中，260~320mmol/L的渗透压可适于大多数细胞，常用培养基的渗透压值见表2-3。

三、气体环境和PH值

体外培植细胞需要理想的气体环境，氧和二氧化碳石细胞生存必需的条件。

1、氧

氧参加细胞的三羧酸循环，产生能量以供应给细胞生长、增殖和合成各种所需成分，有些细胞在低氧条件下，可借糖酵解取得能量，单多数细胞低氧时不能生存，氧张力通常维持在略低于大气状态，若氧分压超过大气中氧的含量可能对有些细胞有害。

2、二氧化碳

采用开放式培养时(碟或培养瓶松盖培养或培养板培养)，一般要把细胞置于95%空气加5%二氧化碳的混合气体环境中，CO2既是细胞的代谢产物，又是细胞生长所必需的成分，并与维持培养基的pH值有关。在密闭瓶中CO2浓度偏低的情况下，细胞容易生长，一般不能低于1%，否则有损细胞，CO2增加将使pH值下降。

3、pH值

大多数细胞适于在pH7，2~7，4条件下生长，低于pH6，8或高于pH7，6对细胞有害，甚至退变或死亡各种细胞对pH值的要求不尽相同。一般原代培养细胞对pH值的碱性的耐受比对酸性的耐受差，偏酸的环境比偏碱的环境对细胞生长有利，为了维持培养环境恒定的pH值，多采用在培养基中加入磷酸盐等缓冲剂的方法。

四、无毒和无菌

无毒和无菌是体外培养细胞的首要环境条件，细胞在深入活体内，细胞株偶尔有细菌或有害物质入侵，因体内有强大的解毒系统和免疫系统，可将其解毒或清除，而不易受损害，但在离体的环境中，失去了防御系统，一旦有害物质入侵或细菌污染，可导致细胞死亡，前功尽弃。

如培养瓶、培养皿、支持物、培养基、瓶塞上有细胞毒性，在培养过程中可导致细胞死亡因此，在选用这些器皿、材料时要注意，若这些物品消毒不干净，带菌或操作过程不小心使细胞污染，也会导致细胞死亡。若出现交叉污染，可使实验室原来的细胞系失去原有特性，应引起足够的重视。