細胞體外培養很好地補充了體內實驗的不足，它讓細胞功能和進程的研究更具可操作性。十幾年來，細胞系已在科學發展中起了重要作用，然而僅僅由細胞系得來的數據越來越難有說服力。細胞系誤認和細胞不純等因素鞭策研究者們越來越傾向于使用原代細胞。

細胞系還有一個缺點是，它們往往與原始的組織有不一樣的遺傳和表型。相比之下，原代細胞保持了細胞在體內的許多重要標志和功能。例如內皮細胞系缺少許多功能標志，而原代內皮細胞就保留了這些重要特征。

基因表達直接影響細胞功能，基因表達分析對研究原代細胞起重要作用。傳統的報告基因檢測和cDNA芯片方法往往需要轉染或大量高質量RNA.但是原代細胞是出了名的難轉染，轉染效率根據細胞類型不同也差別很大。此外，原代細胞壽命有限，不能無限傳代，使得獲得大量RNA非常困難。

使用定量PCR芯片就可以克服這些困難。定量PCR芯片已經用原代細胞cDNA驗證和優化過，能直接檢測原代細胞、干細胞、組織和細胞系的蛋白表達，具有高靈敏度和特異性，即使很少量的模板也能檢測。

原代細胞的基因表達分析能使研究者更好的理解生物學通路和疾病進程，如細胞周期規律，干細胞生物學，癌癥發展和神經紊亂等。原代細胞成為追求突破和更好療法的有力工具。

雖然原代細胞有諸多優點，但獲得高純度的原代細胞是一個非常艱巨的過程。比起細胞系，原代細胞可謂是極其敏感，需要額外添加經典培養基所沒有的營養。原代細胞要在專為每種細胞定制的特殊培養液中存活和生長。例如內皮細胞與上皮細胞或神經元的營養需求就大為不同，因此需要不同的特殊培養基。

傳統細胞培養基靠血清提供生長因子、激素、脂類和其他未知成分供細胞生長。但高血清會導致原代細胞分化或助長成纖維細胞等細胞的污染。此外，使用血清還需顧慮費用增高和批次差異問題。使用低血清或無血清的特殊成分培養基不僅可以避開這些問題還能更好的促進原代細胞的生長。

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