Polyakryyliamidigeeli on liuos, jota käytetään yleisesti elektroforeesissa, erikokoisten molekyylien tai hiukkasten erottamisprosessissa johtamalla ne geelin läpi ja käyttämällä sähkövirtaa. Polyakryyliamidigeelille on olemassa erilaisia reseptejä, mutta se sisältää tyypillisesti akryyliamidia, vettä, puskuria, ammoniumpersulfaattia (APS) ja tetrametyylietyleenidiamiinia (TEMED). Tämä geeli toimii matriisina, joka erottaa yhdisteet niiden varauksen ja koon perusteella; Mitä enemmän akryyliamidia geeliliuoksessa, sitä paremmin pienet molekyylit erottuvat toisistaan. Tyypillisesti tätä geeliä käytetään proteiinien ja DNA: n erottamiseen.
Elektroforeesissa sähkökenttä saa ladatut hiukkaset liikkumaan geelin läpi, joka toimii seulan tavoin erikokoisten hiukkasten erottamiseksi. Geeli absorboi sähkövirrasta syntyvän lämmön. Polyakryyliamidigeeliä käytetään yleisesti näissä toimenpiteissä, mutta voidaan käyttää myös agaroosia, toista kemikaalia, joka luo samanlaisen geelin.
Geelejä voidaan valmistaa eri pitoisuuksina, ja akryyliamidin määrä vaihtelee noin 6% – 15%. Kun geeli sekoitetaan, akryyliamidi ei ole polymeroitunut, mikä tarkoittaa, että se pysyy yksittäisinä molekyyleinä. Muiden sitoutumista edistävien kemikaalien, kuten TEMED, lisääminen saa molekyylit kytkeytymään toisiinsa muodostaen pitkiä ketjuja – polyakryyliamidin “poly” -osan.
Polyakryyliamidigeelin tärkein etu on, että sidossidosten lukumäärää ja kovuutta voidaan säätää akryyliamidin ja lisätyn TEMED -alkuperäismäärän perusteella. Tärkein akryyliamidipitoisuuden tekijä on analysoitavan molekyylin koko. Mitä pienemmät yhdisteet erotetaan, sitä enemmän tarvitaan akryyliamidia; hyvin pienet hiukkaset erotetaan käyttämällä korkeinta pitoisuutta, 15 prosenttia.
Akryyliamidi toimii kontrolloimalla kitkan määrää geelissä; geelin kovuus määrää kitkan määrän. Suuret yhdisteet liikkuvat geelin läpi hitaammin, koska niiden koon vuoksi kitkaa tai vastustuskykyä on luonnollisesti enemmän. Pienemmät yhdisteet liikkuvat nopeammin, koska kitkaa on vähemmän. Pienten yhdisteiden liikkumisen estämiseksi geelistä lisätään lisää akryyliamidia lisäämään kitkaa.
DNA -polyakryyliamidigeeliä käytetään erottamaan eri pituiset DNA -juosteet. DNA -palaset erottuvat vain yhdellä nukleotidilla, yhdisteillä, jotka muodostavat jokaisen juosteen. Jotta tiedettäisiin, mitkä kappaleet viittaavat tiettyihin kokoihin, näytteiden mukana käytetään yleensä standardia, joka sisältää tunnetun kokoisia fragmentteja. DNA -kappaleita verrataan sitten standardiin ja juosteen koko määritetään.
Samankaltaista menettelyä käytetään proteiinien koon määrittämiseen, useimmiten veressä. Veri sisältää kahta päätyyppistä proteiinia: globuliinia, suuren kokoista proteiinia ja seerumin albumiinia, hyvin pientä, negatiivisesti varautunutta proteiinia. Erottamista käyttämällä polyakryyliamidigeeliä käytetään kunkin tyypin määrän määrittämiseen.