El gel de poliacrilamida es una solución comúnmente utilizada en electroforesis, el proceso de separar moléculas o partículas de diferentes tamaños pasándolas a través de un gel y aplicando corriente eléctrica. Existen diferentes recetas para el gel de poliacrilamida, pero normalmente contiene acrilamida, agua, un tampón, persulfato de amonio (APS) y tetrametiletilendiamina (TEMED). Este gel funciona como una matriz que separa los compuestos según su carga y tamaño; cuanta más acrilamida en la solución de gel, mejor separación de las moléculas más pequeñas. Normalmente, este gel se utiliza para la separación de proteínas y ADN.
En la electroforesis, un campo eléctrico hace que las partículas cargadas se muevan a través de un gel, que funciona como un tamiz para hacer que las partículas de diferentes tamaños se separen. El gel absorberá el calor producido por la corriente eléctrica. El gel de poliacrilamida se usa comúnmente en este procedimiento, pero también se puede usar agarosa, otra sustancia química que crea un gel similar.
Los geles se pueden fabricar en concentraciones variables, con una cantidad de acrilamida comprendida entre aproximadamente el 6% y el 15%. Al mezclar el gel, la acrilamida no se polimeriza, lo que significa que permanece como moléculas individuales. La adición de otras sustancias químicas que promueven la unión, como TEMED, hace que las moléculas se unan formando cadenas largas, la parte «poli» de la poliacrilamida.
La principal ventaja del gel de poliacrilamida es que el número de enlaces de enlace y la dureza se pueden controlar en función de la cantidad inicial de acrilamida y TEMED añadidos. Un factor principal en la concentración de acrilamida es el tamaño de la molécula que se analiza. Cuanto más pequeños son los compuestos que se separan, más acrilamida se necesita; las partículas muy pequeñas se separan utilizando la concentración más alta, el 15 por ciento.
La acrilamida actúa controlando la cantidad de fricción en el gel; la dureza del gel determina la cantidad de fricción. Los compuestos que son grandes se moverán a través del gel más lentamente ya que naturalmente hay más fricción o resistencia debido a su tamaño. Los compuestos más pequeños se mueven más rápido, ya que hay menos fricción. Para evitar que los compuestos pequeños se salgan del gel, se agrega más acrilamida para crear más fricción.
El gel de poliacrilamida de ADN se utiliza para separar hebras de ADN de diferente longitud. Los fragmentos de ADN se separarán en tan solo un nucleótido, los compuestos que forman cada hebra. Para saber qué piezas se refieren a los tamaños específicos, comúnmente se ejecuta junto con las muestras un estándar que contiene fragmentos de un tamaño conocido. A continuación, las piezas de ADN se comparan con el estándar y se determina el tamaño de la hebra.
Se utiliza un procedimiento similar para determinar el tamaño de las proteínas, la mayoría de las veces las de la sangre. La sangre contiene dos tipos principales de proteínas: globulina, una proteína de gran tamaño, y albúmina sérica, una proteína muy pequeña con carga negativa. La separación mediante gel de poliacrilamida se utiliza para determinar la cantidad de cada tipo.