幾乎所有神經細胞（包含原代神經元和多能干細胞衍生的神經元等難養細胞）的培養必須有大分子物質作為生長基質，細胞黏附其上才能進一步生長、分化。多聚-D-賴氨酸是最常用的大分子生長基質。[1]
多聚-D-賴氨酸是一種帶正電荷的非特異性細胞粘附因子，將其包被在固相培養表面，可增強細胞膜表面的負電荷離子和培養表面正電荷離子的靜電相互作用，促進細胞吸附到固相培養表面上，并且可加強對血清蛋白和細胞外基質蛋白的吸附，從而進一步加強對細胞的吸附。[2,3,4]
多聚-D-賴氨酸的粘度與分子量的大小有關，分子量越高，提供的粘附位點也越多。分子量大于30KD的多聚-D-賴氨酸適用于促進細胞粘附到固體基質。
多聚-D-賴氨酸可通過活化細胞增殖相關的信號通路，如細胞周期調節蛋白的表達和細胞增殖因子的釋放等，來促進神經元等細胞的穩定增殖。[4]
多聚-D-賴氨酸通過與細胞外基質蛋白或細胞表面受體的相互作用，改變細胞外環境，觸發細胞信號傳導通路，促進神經元等細胞的分化。[3,4,5,6]
