细胞体外培养很好地补充了体内实验的不足，它让细胞功能和进程的研究更具可操作性。十几年来，细胞系已在科学发展中起了重要作用，然而仅仅由细胞系得来的数据越来越难有说服力。细胞系误认和细胞不纯等因素鞭策研究者们越来越倾向于使用原代细胞。

细胞系还有一个缺点是，它们往往与原始的组织有不一样的遗传和表型。相比之下，原代细胞保持了细胞在体内的许多重要标志和功能。例如内皮细胞系缺少许多功能标志，而原代内皮细胞就保留了这些重要特征。

基因表达直接影响细胞功能，基因表达分析对研究原代细胞起重要作用。传统的报告基因检测和cDNA芯片方法往往需要转染或大量高质量RNA.但是原代细胞是出了名的难转染，转染效率根据细胞类型不同也差别很大。此外，原代细胞寿命有限，不能无限传代，使得获得大量RNA非常困难。

使用定量PCR芯片就可以克服这些困难。定量PCR芯片已经用原代细胞cDNA验证和优化过，能直接检测原代细胞、干细胞、组织和细胞系的蛋白表达，具有高灵敏度和特异性，即使很少量的模板也能检测。

原代细胞的基因表达分析能使研究者更好的理解生物学通路和疾病进程，如细胞周期规律，干细胞生物学，癌症发展和神经紊乱等。原代细胞成为追求突破和更好疗法的有力工具。

虽然原代细胞有诸多优点，但获得高纯度的原代细胞是一个非常艰巨的过程。比起细胞系，原代细胞可谓是极其敏感，需要额外添加经典培养基所没有的营养。原代细胞要在专为每种细胞定制的特殊培养液中存活和生长。例如内皮细胞与上皮细胞或神经元的营养需求就大为不同，因此需要不同的特殊培养基。

传统细胞培养基靠血清提供生长因子、激素、脂类和其他未知成分供细胞生长。但高血清会导致原代细胞分化或助长成纤维细胞等细胞的污染。此外，使用血清还需顾虑费用增高和批次差异问题。使用低血清或无血清的特殊成分培养基不仅可以避开这些问题还能更好的促进原代细胞的生长。

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