Das Prinzip der Elektrophorese besagt, dass sich ein geladenes Teilchen bei Vorhandensein eines elektrischen Feldes in Richtung des Bereichs mit entgegengesetzter Ladung bewegt. Wenn das Teilchen eine ungleiche Ladungsverteilung in seinen chemischen Bindungen aufweist, richtet es sich aus auf dem elektrischen Potential.
Eine Elektrode ist jedes leitende Material, das ein elektrisches Feld erzeugt, um Strom durchzulassen. Das positive Ende einer Elektrode wird als Anode bezeichnet, während das negative Ende als Kathode bezeichnet wird. Wenn sich ein negativ geladenes Teilchen entlang eines elektrischen Felds bewegt, neigt es dazu, zur Anode zu wandern und sich gegen die Reibungskraft zu bewegen. Je größer das Partikel, desto langsamer bewegt es sich.
In den Bereichen Molekularbiologie und Biochemie ist die Elektrophorese eine nützliche Analysetechnik, bei der Makromoleküle unterschiedlicher Größe und Dichte getrennt werden. Komplexe Proteine und Nukleinsäuren, die einer Elektrophorese unterzogen werden, bewegen sich durch eine Gelmatrix, die hauptsächlich aus polymerisierter Agarose oder Polyacrylamid besteht. Agarose ist ein Polysaccharid, das beim Auflösen in kochendem Wasser eine gelatineartige Substanz bildet. Polyacrylamid ist eine Art festes Gel, das durch Polymerisation von Acrylamidlösungen durch Zugabe von Ammoniumpersulfat in Verbindung mit Tetramethylendiamin entsteht.
Agarose-Gel wird hauptsächlich zur Trennung komplexer Proteinmoleküle und DNA- oder RNA-Fragmente verwendet. Größere Moleküle werden an dem porösen Material gefangen, während kleinere Partikel leicht passieren. Moderne Forscher bevorzugen die Verwendung von Polyacrylamidgel. Andere Formen der Gelelektrophorese umfassen isoelektrische Fokussierung, 2D-Elektrophorese, Kapillarelektrophorese und Western-Blotting.
