单细胞凝胶电泳的原理及特点
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单细胞凝胶电泳分析（single cell gel eletrophoresis，SCGE）是由Ostling等（1984）首创，后经Singh等（1988）进一步完善并逐渐发展起来的一种快速检测单细胞 DNA损伤的实验方法，适用于多种细胞，能够灵敏地检测DNA断裂，在检测诱变剂、射线等对DNA的损伤、监测环境污染物对机体的遗传损害、研究毒物致癌机制等方面有广泛的应用价值。因其细胞电泳形态颇似彗星，又称彗星实验（comet assay）。
有核细胞的DNA分子量很大，DNA超螺旋结构附着在核基质中，用琼脂糖凝胶将细胞包埋在载波片上，在细胞裂解液作用下，细胞膜、核膜及其它生物膜遭到破坏，使细胞内的RNA、蛋白质及其它成分进入凝胶，继而扩散到裂解液中，但核DNA仍保持缠绕的环区附着在剩余的核骨架上，并留在原位。如果细胞未受损伤，电泳时，核DNA因其分子量大停留在核基质中，荧光染色后呈现圆形的荧光团，无脱尾现象。若细胞受损，在中性电泳液（pH=8）中，核DNA 仍保持双螺旋结构，虽偶有单链断裂，但并不影响DNA双螺旋大分子的连续性。只有当DNA双链断裂时，其断片进入凝胶中，电泳时断片向阳极迁移，形成荧光拖尾现象，形似彗星。如果在碱性电泳液（pH>13）中，先是DNA双链解螺旋且碱变性为单链，单链断裂的碎片分子量小可进入凝胶中，电泳时断链或碎片离开核DNA向阳性迁移，形成拖尾。细胞DNA受损愈重，产生的断链或碱易变性断片就愈多，其断链或断片也就愈小，在电场作用下迁移的DNA量多，迁移的距离长，表现为尾长增加和尾部荧光强度增强，因此，通过测定DNA迁移部分的光密度或迁移长度可定量地测定单个细胞DNA损伤的程度。SCGE检测单细胞水平DNA损伤，无须放射性示踪，适用于各种有核细胞，样品用量少，试验周期短，故而灵敏、快速、高效。
单细胞凝胶电泳基本过程 最常用的是碱性SCGE方法。
制片：首先制备细胞悬液，然后制片。制片有3种类型：①"三明治"凝胶：是在磨毛玻璃上铺第一层5%的正常熔点琼脂糖，第二层为细胞悬液与0.5%低熔点琼脂糖混合液（10/1），第三层为0.5%低熔点琼脂糖；②双层凝胶：不铺上述第三层凝胶；③单层凝胶：为改善其易与玻片分离的缺点，在玻片上制一凹槽进行单层灌胶。常用"三明治"凝胶
细胞裂解；（碱性SCGE）移去胶板上的盖玻片，将胶板浸入新配置的预冷4℃裂解液（2.5M NaCL、100mN Na2EDTA、10mN Tris-HCL PH 10、1%肌氨酸钠、用前加1%Triton和1%DMSO）中至少1h。(中性SCGE）将胶板小心地浸入裂解液中（30mMEDTA、0.5%SDS、PH8.3）然后放入孵育箱中50℃4h。起始实验使用含0.5mg/ml蛋白激酶K的裂解液。如果裂解的时间4h或更长在50℃蛋白激酶K对于实验敏感性是不会产生影响的。溶解后，将玻片充分清洗（250ml/10张片，洗3次）在90mMTris-90mM硼酸-2mMEDTA缓冲液。在冲洗后4~16h。
电泳：在碱性SCGE实验中，电泳前先将玻片浸没于碱性电泳缓冲液中，使DNA解螺旋，然后进行电泳。
中和、染色：用Tris缓冲液中和凝胶后，用染色剂染色。常用的染色剂有吖啶橙、溴化乙啶、PI（碘化丙啶）、YOYO-1苯并噁唑啉）等。染色后尽快检测，时间过长荧光将褪色。为了减少额外的DNA损伤与修复，应在暗淡的间接光（黄或红色）照明下进行。
图象分析：在荧光显微镜下，观察单细胞电泳图象（放大200倍或400倍）。
细胞凋亡的研究：凋亡细胞的DNA降解以双链断裂为特征，因此中性、碱性SCGE均可用于检测凋亡细胞。凋亡过程中有内源性核酸内切酶参与，将DNA分子裂解产生180~200 或其整体倍数大小的DNA片段，在SCGE实验中呈现独特的小头大尾的形态学特征。
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