Στην ηλεκτροφόρηση γέλης, εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα σε μια μήτρα γέλης που περιέχει δείγματα DNA, RNA ή πρωτεΐνης. Το ηλεκτρικό ρεύμα αναγκάζει τα μόρια πρωτεΐνης ή νουκλεϊκού οξέος να κινούνται μέσα από το πήκτωμα, επιτρέποντας τον διαχωρισμό μορίων διαφορετικών μεγεθών. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ή την απομόνωση μορίων συγκεκριμένου μεγέθους από ένα μείγμα νουκλεϊκών οξέων ή πρωτεΐνης.
Το πρώτο βήμα στο πρωτόκολλο ηλεκτροφόρησης γέλης είναι η τοποθέτηση ενός μπλοκ γέλης σε μια μικρή δεξαμενή συγκράτησης. Το πήκτωμα κατασκευάζεται από μια ένωση που σχηματίζει ένα στερεό σε θερμοκρασία δωματίου και έχει ουδέτερο φορτίο. Η δεξαμενή που συγκρατεί το μπλοκ γέλης γεμίζεται στη συνέχεια με αρκετό ειδικό ρυθμιστικό διάλυμα ηλεκτροφόρησης γέλης για να καλύψει πλήρως το πήκτωμα.
Στο ένα άκρο του μπλοκ γέλης υπάρχει μια σειρά από μικρά φρεάτια. Μια μικρή ποσότητα δείγματος DNA ή πρωτεΐνης προστίθεται σε κάθε φρεάτιο. Κάθε μεμονωμένο φρεάτιο περιέχει ένα πειραματικό δείγμα με ένα άγνωστο μείγμα νουκλεϊκού οξέος ή πρωτεΐνης. Ένα επιπλέον φρεάτιο περιέχει ένα δείγμα ελέγχου με ένα μείγμα νουκλεϊκού οξέος ή πρωτεΐνης γνωστών μεγεθών. Κάθε δείγμα, συμπεριλαμβανομένου του ελέγχου, έχει αναμιχθεί με μια χρωστική ουσία για να βοηθήσει στον εντοπισμό των θέσεων των δειγμάτων μόλις ολοκληρωθεί η ηλεκτροφόρηση.
Μόλις ολοκληρωθούν όλες αυτές οι εργασίες ρύθμισης, η ηλεκτροφόρηση ξεκινά με την εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος στη δεξαμενή συγκράτησης στην οποία βρίσκεται το πήκτωμα. Το ηλεκτρικό ρεύμα ωθεί τα μόρια του δείγματος μέσω της γέλης, με ρυθμό ανάλογο με το μέγεθος του μορίου. Τα μικρότερα μόρια ταξιδεύουν μέσω της γέλης γρήγορα, ενώ τα μεγαλύτερα ταξιδεύουν αργά. Καθώς τα μόρια ταξιδεύουν, διαχωρίζονται στο πήκτωμα ανάλογα με το μέγεθός τους.
Όταν η έγχρωμη βαφή φτάσει στο άλλο άκρο της γέλης, το ηλεκτρικό ρεύμα αφαιρείται και η γέλη χρωματίζεται με ένα διάλυμα που ενισχύει το χρώμα της βαφής. Τέλος, το πήκτωμα «διαβάζεται» μετρώντας πόσο έχει διανύσει κάθε μόριο κατά τη διάρκεια του χρόνου που επιτρέπεται για ηλεκτροφόρηση. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό του μεγέθους κάθε μορίου σε καθένα από τα δείγματα.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι πειραματικών τεχνικών που χρησιμοποιούν ηλεκτροφόρηση. Σε μια κηλίδα Southern, η ηλεκτροφόρηση σε πήκτωμα αγαρόζης χρησιμοποιείται για την απομόνωση θραυσμάτων DNA ή RNA. Το western blot χρησιμοποιεί ηλεκτροφόρηση γέλης πολυακρυλαμιδίου για την απομόνωση πρωτεϊνών από ένα μείγμα. Κάθε μία από αυτές τις τεχνικές χρησιμοποιείται για την αναζήτηση μιας συγκεκριμένης προκαθορισμένης αλληλουχίας νουκλεϊκού οξέος ή πρωτεΐνης. Οι τεχνικές ηλεκτροφόρησης και στύπωσης χρησιμοποιούνται σε πολλούς τομείς της βιολογικής έρευνας, καθώς και στις ιατρικές και ιατροδικαστικές επιστήμες.