聚丙烯酰胺凝胶电泳色谱仪（PAGE）是以聚丙烯酰胺凝胶作为载体的电泳技术，由于分辨率高，目前已广泛用于蛋白质等生物大分子的分析。聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺（CH2 = CH－CO－NH2，简称Acr）和交联剂N，N′－甲叉双丙烯酰胺（CH2 = CH－CO－NH－CO－CH = CH2，简称Bis）在催化剂作用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链，相邻两个链通过甲叉桥交链起来，链纵横交错，形成不带电荷且具有分子筛性质的三维网状结构凝胶。参与反应的催化剂有两种成分，一种是引发剂，提供原始自由基，通过自由基传递，使单体Acr成为自由基，引发聚合反应；另一种是加速剂，加快引发剂释放自由基的速度。
聚丙烯酰胺凝胶的合成是通过提供氧游离基的催化，使体系发生氧化还原反应来完成，催化体系的实质是自由基催化的氧化还原过程。聚丙烯酰胺凝胶合成方式有化学聚合和光聚合。
一、化学聚合：
1、原理：
引发剂过硫酸铵（AP）在加速剂N，N，N′，N′－四甲基乙二胺（TEMED）的催化下形成游离氧自由基，即S2O82ˉ→ 2SO4ˉ，硫酸自由基的氧原子激活单体Acr形成单体长链，交联剂Bis将单体长链间连成三维网状结构。
Acr和Bis决定孔径大小，AP和TEMED决定聚合速度。
2、影响化学聚合的因素：
（1）引发剂和加速剂的浓度：
引发剂和加速剂的浓度小，聚合速度慢。浓度过大，易导致电泳时烧胶和区带畸变。
一般使聚合过程在40～60min内完成。
（2）系统pH：
在碱性pH时，聚合速度快。在酸性条件时，同样浓度的溶液，聚合速度慢。
存在一个较优pH，以获得较优聚合结果。
（3）温度：
温度高，聚合速度快。温度低，聚合速度慢。
低温聚合时，凝胶会变得脆而浑浊，重复性差。在25℃聚合的凝胶，较透明，有弹性。
（4）分子氧：
分子氧能使AP分解，导致自由基淬灭，阻止多聚体链长的增加。
进行化学聚合时，反应液应与空气隔绝。
（5）系统纯度：
有些材料如聚丙烯酸甲酯有机玻璃和一些金属等会抑制聚合反应，反应液和容器表面接触的一层不能形成凝胶。
某些化学物质可减慢聚合速度。
3、应用：
PAGE的分离胶（小孔胶）是通过化学聚合法制备而成。
二、光聚合：
1、原理：
引发剂核黄素在加速剂TEMED和光照条件下，分解成无色的还原型（无色核黄素），在少量O2条件下，还原型核黄素被O2再氧化形成自由基，从而引发聚合反应。
2、影响光聚合的因素：
（1）需痕量氧原子存在，但过量的氧会阻止链长的增加。
（2）核黄素用量少（4mg/100mL），生物样品不失活。
（3）光源容易获取，改变光照量可控制聚合时间。光照量不易掌握，使凝胶孔径不稳定。
3、应用：
光聚合的凝胶孔径大，适于制备PAGE的浓缩胶（大孔胶）。
