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單細胞分析能夠準確的提供出細胞內物質及細胞內生化反應的準確信息，能夠反應出細胞的功能與化學組分間的特定關系，以及某些細胞在生命體內的特殊作用。在對單細胞分析研究中，主要涉及單細胞進樣、溶膜、衍生及檢測技術。單細胞分析中如何取樣是該方法研究的關鍵之一。單個全細胞進樣可以用電遷移或流體動力學進樣。由于以上方法需要對毛細管的進樣端口進樣腐蝕，并且需要一些精密微操縱系統，所以操作比較復雜。
細胞在進入毛細管通道后，一般需要對細胞進行溶膜以便進行細胞內物質的分析分離檢測。通常使用表面活性劑或者用低滲溶液達到細胞膜破裂的目的。這種方法操作簡單并且效率較高，細胞溶膜過程一般為幾秒鐘。在對于細胞內一些反應速度很快(秒級或更短的時間)的生化反應，例如細胞內的酶活性，若能準確分析檢測這些物質，就需要實驗中細胞能在亞秒時間內溶膜，終止其生化反應。
單細胞內很多物質沒有天然的熒光特性或電化學活性，因此要對這些物質進行檢測分析就需要經過衍生化。單細胞衍生有柱前、柱后、柱上與細胞內衍生。
單細胞分析柱前衍生是指先將單細胞溶膜，使組分經過衍生后再注入毛細管進行電泳分離的分析方法。柱前衍生具有較大的自由性。柱上衍生的方法就是先把衍生試劑溶入到流動相中，再注入樣品，使分析物和衍生試劑在流動相中完成反應。柱前和柱后衍生主要面對分析物的多重標記，導致電泳峰的分析及定量難以分辨。
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