透析胎牛血清主要用于可能需要关注小分子浓度的特殊研究。这主要包括四个领域：蛋白质组学、同位素标记、细胞通讯以及报告基因细胞系的筛选，其中有些领域是相互交叉的。以下稍作举例。

　　这是一项以质谱为基础的定量蛋白质组学技术。它将13C或15N标记的氨基酸掺入到培养基中培养细胞，来标记细胞内新合成的蛋白质，一般培养5-6代，细胞中的蛋白质将都被同位素标记。然后质谱分析，即可比较经过不同处理的细胞，其内部蛋白质丰度的变化。它还可用于正常细胞与病理状态细胞二者的比较。为避免胎牛血清中天然氨基酸的干扰，这时就需要用到透析胎牛血清，以保证掺入细胞蛋白中的氨基酸均为标记氨基酸。

　　以常见的工程细胞株CHO-DFGRˉ为例，该细胞自身缺乏二氢叶酸还原酶（DHFR），必须在添加了次黄嘌呤、胸腺嘧啶和甘氨酸的培养液中才能得以存活。如将含有目的基因与DHFR基因的质粒转染细胞，则可以得到在不含上述添加剂的培养基上也能生长的细胞克隆。通过甲氨蝶呤（MTX）进一步筛选，可进一步得到能表达大量目的蛋白的细胞克隆。这时的胎牛血清由于不含有次黄嘌呤和胸腺嘧啶等，也常作为选择培养基的一部分，参与阳性转染细胞克隆的筛选。