新科学和新技术的不断发展，恒温摇床为我们提供了很多进行细胞高密度的方法。用于高细胞密度培养的生物反应器类型有常用的搅拌罐和带有外置式或内置式细胞持留装置的反应器，如透析膜反应器、气升式反应器、气旋式反应器与振动陶瓷瓶等。高密度培养的方式主要有透析培养、细胞循环培养、补料分批培养几种。其中后两者是较为成熟和完善的技术。

依据对生长曲线的分析，在此培养方式中导致微生物生长停止的主要原压}是营养物质的消耗、代谢产物的积累及反馈抑制。通过半透膜有效地去除培养室中有害的低分子质量代谢产物，同时向培养液提供充足的营养物质的培养方式称为透析培养。透析培养反应器包括两种类型，一种是培养室内嵌透析室，两者被半透膜分隔；另一种是培养室和透析室分隔，两者通过外在的透析组件相连。后者又存在薅种形式，用于悬浮细胞培养的标准发酵罐和用于同定化细胞（尤其是动物细胞）培养的固定床。

早期的透析培养对培养基的利用率较低．大部分营养物质混入透析废液中。为了克服这种缺陷，后来发展了营养分配补料策略，即将培养基分为浓缩营养液和无机盐溶液两部分。浓缩营养液直接加人培养室，无机盐溶液则加入透析室以维持渗透压。采用这种补料策略，不但可以得到高的细胞密度，而且大大降低了营养物质的损失。1977年首次将透析用于乳酸杆菌培养，获得了的菌体密度，相当于30～40g／L。

透析培养有下列优点：①可以增加生物量的积累，达到很高的细胞密度，约为其他发酵方法的30倍；②与微滤和超滤相比，在透析过程中透析膜不会被阻塞，并且可以很长时间维持其渗透性能。但是，由于反应器本身需要内嵌的透析膜或外在的透析组件、辅助泵及其他发酵罐等，透析培养的设备投资较大。