ゲル電気泳動
電気泳動が完了した後、ゲル内の分子を染色して可視化(目に見えるように)することができる。DNAは、臭化エチジウムを用いて可視化することができ、DNAに挿入された臭化エチジウムは紫外線下で蛍光を発する。タンパク質は、銀染色やクマシーブリリアントブルー色素を用いて視覚化することができる。また、他の方法を使用して、ゲル上の混合物の成分の分離を可視化することもできる。分離する分子に放射能が含まれている場合、たとえばDNAシークエンシングのゲルでは、ゲルのオートラジオグラムを記録することができる。多くの場合、Gel Doc(英語版)システムを使用してゲルの写真を撮ることができる。
ゲル電気泳動では、電流を流すイオンを供給し、pHを比較的一定に維持するために、バッファー(緩衝液)を使用する。これらのバッファーには、電気を通すために必要なイオンが多く含まれている。蒸留水やベンゼンのようなものにはイオンがほとんど含まれていないので、電気泳動での使用には不向きである。電気泳動では、さまざまな種類のバッファーが使用されている。最も一般的なものは、核酸用のトリス/酢酸塩/EDTA(英語版)(TAE)、トリス/ホウ酸塩/EDTA(英語版)(TBE)である。他にも多くのバッファーが提案されており、たとえば、PubMedではホウ酸リチウム(LB)がまれに使われ、等電点ヒスチジン、pK適合グッドバッファーがある。ほとんどの場合、理論的根拠とされているのは、イオン移動度に一致するより低い電流(より少ない発熱)であり、これによりバッファー寿命を長くする。ホウ酸塩の問題点は、ホウ酸塩がRNAに含まれるようなシス型ジオールと重合あるいは相互作用することがある。TAEの緩衝能力は最低であるが、大きなDNAに対して最も優れた分解能を発揮する。
1930s - ゲル電気泳動にショ糖を使用した最初の報告
1955 - デンプンゲルの導入、並の分離(Smithies)
1959 - アクリルアミドゲルの導入。ディスク電気泳動(OrnsteinとDavis)。細孔径や安定性などのパラメータの正確な制御(RaymondとWeintraub)
1966 - 寒天ゲルの最初の使用
1969 - 変性剤の導入、特にSDSによるタンパク質サブユニットの分離(WeberおよびOsborn)
1970 - T4ファージの28成分をスタッキングゲルとSDSで分離(Laemmli)
1972 – 臭化エチジウム染色を施したアガロースゲル
1975 - 2次元ゲル - 等電点電気泳動の後、SDSゲル電気泳動(O'Farrell)
1977 - シークエンシングでゲル使用
1983 - パルスフィールドゲル電気泳動(PFGE)で大きなDNA分子の分離が可能になる
1983 - キャピラリー電気泳動の導入
2004 - アクリルアミドゲルの重合時間を標準化し、天然タンパク質をきれいに、かつ予測可能に分離できる(Kastenholz)
ミラン・ビア(Milan Bier)による電気泳動に関する1959年に出版された本には1800年代からの文献を引用されている。しかし、オリヴァー・スミティーズは多大な貢献をしている。ビアは次のように述べている。『スミティーズの方法は、... その独自の分離力のために、幅広い用途が見いだされている』。文脈から考えると、ビアはスミティーズの方法が改良されていると明らかに示唆している。
天然ゲル(native gels)は、分析対象物の天然構造が維持されるように、非変性条件で実行される。これにより、折りたたまれた、あるいは組み立てられた複合体の物理的な大きさが移動度に影響を与え、生体分子構造の4つのレベルすべてを分析することができる。生体サンプルでは、界面活性剤は細胞内の脂質膜を溶かすために必要な範囲でのみ使用する。複合体は、ほとんどの場合、細胞内と同じように結合し、折りたたまれたままである。ただし、1つの欠点は、分子の形状や大きさが移動度にどのように影響するかを予測することが難しいため、複合体がきれいに、または予測どおりに分離しない可能性である。この問題を特定して解決することが分取電気泳動(英語版)(QPNC-PAGE)の主要な目的である。
変性ゲル法とは異なり、天然ゲル電気泳動は負担のかかる変性剤を使用しない。そのため、分離される分子(通常はタンパク質または核酸)は、分子量や固有の電荷だけでなく断面積も異なり、全体的な構造の形状に応じて異なる電気泳動力を受けることになる。タンパク質は天然状態のままなので、一般的なタンパク質染色試薬だけでなく、特異的な酵素結合染色でも可視化することができる。
天然ゲル電気泳動の応用としての具体的な実験例には、タンパク質精製時にサンプル中の酵素の存在を確認するために酵素活性を調べることがあげられる。
部分加水分解されたデンプンは、タンパク質電気泳動用のもう一つの非毒性媒体になる。そのゲルは、アクリルアミドやアガロースよりもわずかに不透明である。非変性タンパク質を、電荷や大きさに応じて分離することができる。これらは、ナフトールブラックまたはアミドブラック(英語版)染色を用いて可視化される。一般的なデンプンゲルの濃度は5%~10%である。