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彗星電泳實驗，又稱為單細胞凝膠電泳試驗（Single Cell Gel Electrophoresis，SCGE），是一種用于檢測DNA損傷的實驗技術，可在單個細胞水平上進行。這種方法能夠有效評估DNA損傷的程度，包括由受試物直接引起的DNA鏈斷裂、堿性不穩(wěn)定性位點導致的DNA鏈斷裂，以及DNA切割修復過程中引起的瞬時DNA鏈斷裂，是一種常用的DNA損傷評估方法。

實驗原理：

彗星電泳實驗基于凝膠電泳技術，通過在電場中將DNA或其他生物分子移動到凝膠中，利用分子大小和電荷差異產生的不同遷移速度分離這些分子。樣品加載到凝膠中后，在電場作用下，帶負電荷的分子會向陽極移動，而帶正電荷的分子則向陰極移動，形成不同長度的帶狀圖案。這些帶狀圖案中，尾部呈現延伸狀，類似彗星，故得名彗星電泳。通過觀察這些帶狀圖案，可以評估DNA損傷與修復、細胞凋亡等生物學過程，是一項重要的生物分析技術。

實驗步驟：

1、準備細胞：將細胞鋪于六孔板中，待其生長到80%-90%的密度，收集細胞并進行計數，然后使用PBS緩沖液將其稀釋至每毫升含有100個細胞。

2、玻片（載玻片）制備：使用PBS緩沖液分別制備20毫升含有0.5%正常熔點瓊脂糖（NMPA）和0.5%低熔點瓊脂糖（LMPA）的溶液。

3、第一層膠制備：將載玻片浸入煮沸的正常熔點瓊脂糖溶液中，可使用小燒杯。將其取出后，擦拭去背面的瓊脂糖，然后放入60攝氏度烤箱中過夜，隨后在室溫下保存。

4、第二層膠制備：將準備好的0.5%低熔點瓊脂糖溶液放入37攝氏度的水浴鍋中備用。取100微升該溶液，并加入10微升細胞懸液（約含有1000個細胞）。充分混合后，滴在第一層膠上，并蓋上新的載玻片，用力壓平。將其放置在4攝氏度下1-3分鐘以固化。需注意，固化時間過長會導致膠變干，使得蓋玻片與膠結合緊密，難以取下蓋玻片，同時易造成膠一同被扯下。

5、裂解細胞：將玻片緩慢浸入新鮮配制的冰冷細胞裂解液中，保持在4攝氏度條件下裂解2小時。

6、堿化處理及電泳：將玻片取出，置于水平電泳槽中（正極端），并排放置，確保無空隙。倒入新鮮配制的冰冷電泳緩沖應用液，使其高出膠面2毫米，避免氣泡存在。放置10至30分鐘，通常選用15分鐘，以使DNA解鏈。設定電壓為25V，電流為300mA，進行20分鐘的電泳。

7、中和：切斷電源，取出玻片并置于染缸中，用中和緩沖液（Tris-HCl）浸洗，每次5分鐘，共重復3次。

8、染色：在中和后，將玻片晾干至中性狀態(tài)。然后使用20ul至50μl的PI應用液進行染色，并蓋上新的蓋玻片。除了中和和染色步驟外，其余各步應在暗處進行，以避免額外的DNA損傷。

9、鏡檢：染色后的DNA樣品應盡快在熒光顯微鏡下進行觀察。未受損的細胞表現為圓形熒光核心，即彗星頭部，沒有尾巴。而受損的細胞則呈現出彗尾朝向陽極的形態(tài)，形成明亮的頭部和尾部。

注意事項：

（1）第7步如果不立即觀察，可以在中和后不染色，將玻片放入無水乙醇的染缸中浸泡15分鐘，然后撈出晾干并避光保存，需要時再染色。這樣處理后的玻片可保存三個月。但如果需要進行脫水處理，則應選擇透明底的玻片，因為磨砂玻片表面不平整，在酒精脫水后凝膠會形成顆粒，影響讀片質量。

（2）在制備凝膠時，必須防止脫膠現象的發(fā)生，為脫膠會導致凝膠結構的破壞，進而影響其完整性和穩(wěn)定性，從而影響實驗結果的準確性和可重復性。

（3）如果 DNA 損傷嚴重，則產生的碎片就越多、越小，向陽極遷移的DNA碎片量就越多，遷移距離也越長，熒光染色后就能看見“彗星”樣尾長并且熒光強度增強。未受損傷的 DNA 大分子則由于細胞膜的阻隔，滯留在原處。

如圖所示為M059K細胞彗星結果：