彗星实验（Comet assay），又称单细胞凝胶电泳实验（Single cell gel electrophoresis，SCGE），是一种用于检测单个细胞DNA损伤的技术。以下是其相关介绍：

实验原理

• 细胞在正常情况下，DNA 与组蛋白等结合形成紧密的核小体结构，DNA 链较为完整。当细胞受到如氧化应激、辐射、化学物质等损伤时，DNA 链会发生断裂，形成大小不一的片段。在碱性条件下，DNA 双链解旋，断裂的 DNA 片段会从核中释放出来，在电场作用下向阳极迁移。由于这些片段的迁移距离与 DNA 损伤程度相关，因此通过观察细胞在电泳后的形态，就像彗星一样有头部（未损伤的 DNA 部分）和尾部（断裂的 DNA 片段），从而可以对细胞的 DNA 损伤程度进行定性和定量分析。

实验步骤

• 细胞制备：获取待检测的细胞样本，如血液细胞、组织细胞等，并将其制成单细胞悬液。

• 制片：将细胞悬液与低熔点琼脂糖混合后，铺在载玻片上，待琼脂糖凝固后，形成一层包含细胞的凝胶层。

• 裂解：将载玻片放入裂解液中，使细胞裂解，去除细胞膜、蛋白质等成分，只留下细胞核中的 DNA。

• 解旋与电泳：将载玻片置于碱性缓冲液中使 DNA 解旋，然后进行电泳，使断裂的 DNA 片段向阳极移动。

• 染色与观察：电泳结束后，用荧光染料对 DNA 进行染色，在荧光显微镜下观察并拍照，分析彗星的形态和测量相关参数，如尾长、尾矩等，以评估 DNA 损伤程度。

应用领域

• 遗传毒理学研究：用于检测环境污染物、化学药物、辐射等对生物体遗传物质的损伤作用，评估其潜在的遗传毒性。

• 肿瘤研究：研究肿瘤细胞的 DNA 损伤修复机制，以及抗肿瘤药物对肿瘤细胞 DNA 的损伤效应，为肿瘤的诊断和治疗提供依据。

• 放射生物学研究：探讨辐射对细胞 DNA 的损伤规律，以及辐射防护剂的防护效果。

• 环境监测：监测环境中的污染物对生物体内细胞 DNA 的损伤，作为环境质量评价的一个生物学指标。

优点与局限性

• 优点：该方法具有灵敏度高、操作相对简便、能检测单个细胞的 DNA 损伤等优点，可用于多种细胞类型的检测，且所需细胞量较少。

• 局限性：它只能检测 DNA 的断裂损伤，对于其他类型的 DNA 损伤如碱基修饰、交联等无法直接检测。此外，实验结果受多种因素影响，如细胞的状态、实验操作过程等，需要严格控制实验条件。