โพลีอะคริลาไมด์ gel electrophoresis (PAGE) เป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวเคมี อณูชีววิทยา และเคมีวิเคราะห์ เพื่อแยกและวิเคราะห์โปรตีน กรดนิวคลีอิก และโมเลกุลขนาดใหญ่อื่นๆ ตามขนาดและประจุ โพลีอะคริลาไมด์เป็นเมทริกซ์เจลที่ใช้ในเทคนิคนี้

ภาพรวมของกระบวนการมีดังนี้:

1. การเตรียมเจล: เจลโพลีอะคริลาไมด์เกิดขึ้นจากการรวมตัวของโมโนเมอร์อะคริลาไมด์และบิซาคริลาไมด์ อะคริลาไมด์มีโครงสร้างเจล ในขณะที่บิซาคริลาไมด์ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมขวาง เปอร์เซ็นต์ของบิซาคริลาไมด์จะกำหนดขนาดรูพรุนของเจล ซึ่งส่งผลต่อความละเอียดในการแยกตัวสำหรับช่วงน้ำหนักโมเลกุลต่างๆ โดยทั่วไปแล้วเจลจะถูกหล่อในรูปแบบแนวตั้งหรือแนวนอน

2. การโหลดตัวอย่าง: ตัวอย่างที่มีโมเลกุลที่จะแยกจะถูกผสมกับสารเปลี่ยนสภาพ (เช่น โซเดียมโดเดซิลซัลเฟต - SDS) และสารรีดิวซ์ (เช่น β-mercaptothanolol) เพื่อเปลี่ยนสภาพและทำให้โมเลกุลเป็นเส้นตรง โดยทั่วไปส่วนผสมจะถูกให้ความร้อนเพื่อทำให้โปรตีนเสื่อมสภาพต่อไป ประจุไฟฟ้าจะถูกเพิ่มเข้าไปในตัวอย่างเพื่ออำนวยความสะดวกในการเคลื่อนที่ระหว่างอิเล็กโตรโฟรีซิส

3. อิเล็กโตรโฟรีซิส: เจลจะถูกจุ่มลงในสารละลายบัฟเฟอร์และวางไว้ระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสอง โมเลกุลที่มีประจุลบจะเคลื่อนตัวไปยังอิเล็กโทรดที่มีประจุบวก (แอโนด) ผ่านเมทริกซ์เจลภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า อัตราการอพยพถูกกำหนดโดยขนาดและประจุของโมเลกุล โมเลกุลที่เล็กกว่าจะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าและเคลื่อนตัวได้ไกลกว่า ในขณะที่โมเลกุลที่ใหญ่กว่าจะเคลื่อนที่ได้ช้ากว่าและยังคงอยู่ใกล้กับตำแหน่งโหลดมากขึ้น

4. การแสดงภาพ: หลังจากอิเล็กโตรโฟเรซิส โมเลกุลที่แยกออกจากกันจะถูกมองเห็นโดยใช้วิธีการย้อมสีเฉพาะสำหรับประเภทของโมเลกุลที่วิเคราะห์ ตัวอย่างเช่น โปรตีนสามารถย้อมด้วยสี Coomassie Brilliant Blue หรือสีเงิน ในขณะที่กรดนิวคลีอิกสามารถมองเห็นได้ด้วยสีย้อมเอทิเดียมโบรไมด์หรือสีเรืองแสง จากนั้นจึงถ่ายภาพเจลสีหรือสแกนเพื่อวิเคราะห์

5. การตีความ: รูปแบบหรือโปรไฟล์แถบที่เกิดขึ้นบนเจลจะถูกวิเคราะห์เพื่ออนุมานข้อมูลเกี่ยวกับขนาด ปริมาณ และความบริสุทธิ์ของโมเลกุลที่แยกออกจากกัน เครื่องหมายน้ำหนักโมเลกุลของขนาดที่ทราบมักจะรวมอยู่ในเจลเพื่อช่วยในการกำหนดขนาดโดยประมาณของโมเลกุลที่ไม่ทราบ

โพลีอะคริลาไมด์ เจลอิเล็กโตรโฟเรซิสเป็นเทคนิคอเนกประสงค์ที่สามารถนำไปใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการวิเคราะห์โปรตีน การหาลำดับดีเอ็นเอ การโคลนโมเลกุล และการศึกษาจลนศาสตร์ของเอนไซม์ ช่วยให้นักวิจัยสามารถแยกและแสดงภาพโมเลกุลขนาดใหญ่ตามคุณลักษณะเฉพาะ ทำให้เข้าใจโครงสร้างและหน้าที่ของโมเลกุลได้ดียิ่งขึ้น