ゲル電気泳動
ポリアクリルアミドゲル電気泳動(Polyacrylamide gel electrophoresis、PAGE)は、ポリアクリルアミドゲルの均一な細孔径を利用して、大きさが5~2,000 kDaのタンパク質を分離する方法である。ゲルの細孔径は、アクリルアミドとビスアクリルアミド粉末の濃度を調整することで管理される。アクリルアミドは液体や粉末の形態では強力な神経毒であるため、この種類のゲルを作成するときは注意を要する。
マキサム-ギルバート法(英語版)やサンガー法(英語版)などの従来のDNAシークエンシング技術では、ポリアクリルアミドゲルを使用して、長さが1塩基対の異なるDNAフラグメントを分離し、その配列を読み取ることができる。現在では、ほとんどの最新のDNA分離法はアガロースゲルを使用している(特に小さなDNAフラグメントは除く)。
電気泳動(electrophores)とは、大きさに基づいて分子を選別するプロセスである。電場を利用して、アガロースやポリアクリルアミド(英語版)で作られたゲルの中を、DNAなどの分子を移動させることができる。電場は、一方の端にある負の電荷と(ゲルを通して分子を押し出す)、もう一方の端にある正の電荷(ゲルを通して分子を引き出す)から構成されている。選別される分子は、ゲル材料のウェル(たて穴)内に分注する。このゲルを電気泳動室に入れ、電源に接続する。電場が印加されると、大きな分子はゲル内をゆっくりと移動し、小さな分子は速く移動する。
ここで言う「ゲル(gel)」という用語は、標的分子を含み、分離するためのマトリックスを指す。異なる大きさの分子は、ゲル上に明確なバンドを形成する。ほとんどの場合、ゲルは架橋ポリマーであり、その組成および多孔性は、分析対象物の特定の重量と組成に基づいて選択される。タンパク質や小さな核酸(DNA、RNA、オリゴヌクレオチド)を分離する場合、ゲルは通常、さまざまな濃度のアクリルアミドと架橋剤で構成され、さまざまな大きさのポリアクリルアミドのメッシュ状ネットワークを作成する。より大きな核酸(数100塩基を超える)を分離する場合に好ましいマトリックスは精製されたアガロースである。いずれの場合も、ゲルは固体でありながら多孔質のマトリックスを形成する。ポリアクリルアミドとは対照的に、アクリルアミドは神経毒であるため、中毒を避けるために適切な安全対策を講じて取り扱う必要がある。