1979年神經細胞培養出現了一個重要進展，用化學添加劑即可維持神經細胞存活與生長而不需要在培養基中添加血清。其工作基礎是用合適的激素、營養物和促貼壁的物質的組合置換培養基中的成分，zui后找到了適合大多數細胞培養的試劑配方，該配方稱為N2，專門用于神經細胞培養，zui早是用在B104大鼠神經母細胞瘤細胞系的培養。它的基礎培養基是1：1的DMEM與H12的混合液，添加了胰島素、轉鐵蛋白、腐胺和硒。胰島素和胰島素樣生長因子對于大多數類型細胞的存活和生長有重要作用，硒是谷胱甘肽產生的合作因子，可能有助于過氧化物和超氧化物的水解，有報道說還能防止細胞的光照損傷。隨后的其他配方如N1N3則含有較低濃度的轉鐵蛋白。

    血清中含有的組分，例如血清蛋白，可作為代謝毒物清除劑使用并能聚集于培養基中。當缺乏這些成分時，如神經元在無血清培養基中生長時，特別容易為過氧化物及自由基傷害，這已被許多研究者注意到了。過氧化物酶以及超氧化物歧化酶可阻止培養基中過氧化物和超氧化物的累積，有報道講可以促進低密度培養細胞的存活。有學者發現細胞存活可為氧分壓的下降而促進。因而，無血清培養基的配方常含有抗氧化劑的試劑。例如，維生素E和丙酮酸，可作為過氧化物清除劑使用。上述這些影響在高密度培養時變小，特別是神經元與膠質共培養時，它們可以吸收和代謝神經元毒性物質如谷氨酸。

    應該注意，盡管無血清培養基是有化學限定性的，但在培養過程中它仍有變動，培養起始時可能有些物質缺乏，而后細胞的產物可能積累，從而使培養基的成分改變。這其實是有另一方面的好處，即條件培養基（已培養過細胞的培養基）的形成，條件培養基常常用來增加神經元和膠質細胞的發育。