01 簡介
彗星實(shí)驗(yàn),又稱單細(xì)胞凝膠電泳實(shí)驗(yàn),是一種用于評(píng)估DNA鏈損傷程度的技術(shù),最早由Ostling等人在1984年提出。該方法可以有效地檢測和量化細(xì)胞中DNA單鏈和雙鏈斷裂的程度。彗星實(shí)驗(yàn)對(duì)低濃度的遺傳毒物具有高度敏感性,可用于研究細(xì)胞無需處于有絲分裂期,并且只需少量細(xì)胞即可進(jìn)行。
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02 實(shí)驗(yàn)原理
彗星實(shí)驗(yàn),是一種有效評(píng)估DNA損傷程度的方法。其基本原理是,在處理器官或組織后(如輻射或重金屬暴露),細(xì)胞內(nèi)的DNA可能會(huì)出現(xiàn)單鏈或雙鏈斷裂。在細(xì)胞裂解后,DNA會(huì)解旋并遷移出核,然后在電場的作用下形成彗星狀的電泳圖譜。正常細(xì)胞的DNA在電場作用下會(huì)遷移較短的距離,保持在核內(nèi),形成圓形或輕微拖尾的圖譜。 根據(jù)電泳緩沖液的pH值,彗星實(shí)驗(yàn)可分為中性(pH=8.4)和堿性(pH>13)兩種類型。中性實(shí)驗(yàn)主要用于檢測DNA雙鏈斷裂,而堿性實(shí)驗(yàn)則更為敏感,可檢測到更少量的單鏈和雙鏈斷裂。 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),樣品準(zhǔn)備、電泳條件、視覺分析參數(shù)(如染色強(qiáng)度、顯微鏡光強(qiáng)度)以及環(huán)境條件(如背景照明)等方面都需要仔細(xì)控制,因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)影響到DNA的遷移。
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03 用途
評(píng)價(jià)單個(gè)細(xì)胞的 DNA 損傷(各種因素的生物反應(yīng)、腫瘤的研究治療預(yù)測)
04 實(shí)驗(yàn)步驟
1.單細(xì)胞懸液制備: - 使用胰酶消化細(xì)胞至離心管中,并進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。 - 使用PBS調(diào)節(jié)細(xì)胞密度至每毫升105~106個(gè)。 2.制膠: - 在預(yù)熱的載玻片上滴加第一層0.5%正常熔點(diǎn)瓊脂糖,然后迅速蓋上干凈的蓋玻片,置于4°C靜置10分鐘使其凝固。 - 準(zhǔn)備混合液,將10微升含有10000個(gè)細(xì)胞的PBS和75微升10.5%低熔點(diǎn)瓊脂糖在37°C混勻,然后輕輕揭去蓋玻片,將含有細(xì)胞的低熔點(diǎn)瓊脂糖滴到第一層膠板上,立即蓋上干凈的蓋玻片,再次置于4°C靜置10分鐘使其凝固。第三層膠的制備與第一層相同,然后再次蓋上蓋玻片。 3. 裂解: - 移除蓋玻片,將載玻片浸入新配置的RIPA細(xì)胞裂解液中,至少裂解2.5小時(shí)(盡量使每張玻片裂解時(shí)間相同)。此步驟的目的是通過去垢劑和高鹽溶液除去溶解細(xì)胞膜和核膜,除去蛋白質(zhì)、RNA等,僅留下核骨架。 4.解旋和電泳: - 細(xì)胞裂解后,取出載玻片,用PBS沖洗2次,然后將載玻片置于水平電泳槽中。 - 倒入1XTBE電泳緩沖液,覆蓋膠面0.25厘米,進(jìn)行堿解旋20分鐘,然后在4°C冰箱中電泳25~30分鐘,電壓設(shè)置為25V。 5. 染色: - 將載玻片取出,用濾紙吸干電泳緩沖液,然后用Tris-HCl(pH 7.5)中和15分鐘。 - 然后在每片載玻片上滴加50微升30ug/mL的溴化乙錠(EB)溶液,進(jìn)行避光操作。 - 蓋上蓋玻片,避光染色20分鐘。 6. 鏡檢核圖像分析: - 盡快將EB染色后的樣本放置在熒光顯微鏡下觀察,并拍攝電泳圖譜的圖像。
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05 注意事項(xiàng)
1.細(xì)胞密度控制: 細(xì)胞需要被準(zhǔn)確計(jì)數(shù),以確保每張凝膠上的細(xì)胞密度為1×10^4個(gè)/ml。密度過大會(huì)導(dǎo)致軟件分析困難,而密度過小則會(huì)增加工作量,因?yàn)閱蝹€(gè)視野下的細(xì)胞數(shù)量較少。 2.凝膠制備: 無論是采用2層凝膠法還是3層凝膠法,都必須嚴(yán)防脫膠的發(fā)生,以保證凝膠的完整性和穩(wěn)定性。 3.試劑配制和操作一致性: 在細(xì)胞裂解、解旋、電泳、中和和染色等步驟中,必須精確配制試劑。所有實(shí)驗(yàn)組所使用的試劑和操作時(shí)間必須完全一致,以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀性和可比性,避免產(chǎn)生偏差。
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