Agarose als 1%ige Gelplatten von etwa 1 mm Dicke, gepuffert bei hohem pH-Wert (etwa 8,6), wird traditionell sowohl für die Elektrophorese als auch für die Reaktion mit Antikörpern bevorzugt. Die Agarose wurde als Gelmatrix gewählt, weil sie große Poren hat, die den freien Durchgang und die Trennung von Proteinen ermöglichen, aber auch eine Verankerung für die Immunpräzipitate von Proteinen und spezifischen Antikörpern bieten. Der hohe pH-Wert wurde gewählt, weil Antikörper bei hohem pH-Wert praktisch unbeweglich sind. Für die Elektrophorese wird in der Regel ein Elektrophoresegerät mit einer horizontalen Kühlplatte empfohlen.
Immunpräzipitate sind im feuchten Agarosegel zu sehen, werden aber im getrockneten Gel mit Proteinfarbstoffen wie Coomassie Brilliant Blue angefärbt. Im Gegensatz zur SDS-Gelelektrophorese ermöglicht die Elektrophorese in Agarose native Bedingungen, wodurch die native Struktur und Aktivität der untersuchten Proteine erhalten bleibt. Daher ermöglicht die Immunelektrophorese neben der elektrophoretischen Auftrennung auch die Charakterisierung von Enzymaktivitäten und Ligandenbindung usw.
Die immunelektrophoretische Analyse ad modum Grabar ist die klassische Methode der Immunelektrophorese. Proteine werden durch Elektrophorese aufgetrennt, dann werden Antikörper in einer Wanne neben den aufgetrennten Proteinen aufgebracht und nach einer Zeit der Diffusion der aufgetrennten Proteine und Antikörper gegeneinander bilden sich Immunpräzipitate. Die Einführung der immunelektrophoretischen Analyse gab der Proteinchemie einen großen Aufschwung, einige der allerersten Ergebnisse waren die Auflösung von Proteinen in biologischen Flüssigkeiten und biologischen Extrakten. Zu den wichtigen Beobachtungen gehörten die große Anzahl verschiedener Proteine im Serum, die Existenz mehrerer Immunglobulinklassen und deren elektrophoretische Heterogenität.
Die gekreuzte Immunelektrophorese wird auch zweidimensionale quantitative Immunelektrophorese ad modum Clarke und Freeman oder ad modum Laurell genannt. Bei dieser Methode werden die Proteine zunächst in der ersten Dimension der Elektrophorese aufgetrennt und dann anstelle der Diffusion zu den Antikörpern in ein antikörperhaltiges Gel in der zweiten Dimension elektrophoretisiert. Die Immunpräzipitate haben eine charakteristische Glockenform, wobei jedes Präzipitat ein Antigen repräsentiert und die Position des Präzipitats von der Menge des Proteins sowie der Menge des spezifischen Antikörpers im Gel abhängt, so dass eine relative Quantifizierung möglich ist. Die Empfindlichkeit und das Auflösungsvermögen der gekreuzten Immunelektrophorese sind höher als bei der klassischen immunelektrophoretischen Analyse, und es gibt mehrere Varianten dieser Technik, die für verschiedene Zwecke geeignet sind. Die gekreuzte Immunelektrophorese wurde für Untersuchungen von Proteinen in biologischen Flüssigkeiten, insbesondere Humanserum, und biologischen Extrakten verwendet.
Die gekreuzte Immunelektrophorese ist eine eindimensionale quantitative Immunelektrophorese. Die Methode wurde zur Quantifizierung von Humanserumproteinen verwendet, bevor automatisierte Methoden zur Verfügung standen.
Die Fused-Rocket-Immunoelektrophorese ist eine Abwandlung der eindimensionalen quantitativen Immunoelektrophorese, die zur detaillierten Messung von Proteinen in Fraktionen aus Proteintrennungsexperimenten verwendet wird.
Die Affinitäts-Immunoelektrophorese basiert auf Veränderungen im elektrophoretischen Muster von Proteinen durch spezifische Wechselwirkung oder Komplexbildung mit anderen Makromolekülen oder Liganden. Die Affinitäts-Immunoelektrophorese wurde zur Bestimmung von Bindungskonstanten, z. B. bei Lektinen, oder zur Charakterisierung von Proteinen mit spezifischen Merkmalen wie Glykangehalt oder Ligandenbindung eingesetzt. Einige Varianten der Affinitäts-Immunelektrophorese ähneln der Affinitätschromatographie durch die Verwendung immobilisierter Liganden.
Die offene Struktur des Immunpräzipitats im Agarosegel ermöglicht eine zusätzliche Bindung von radioaktiv markierten Antikörpern, um spezifische Proteine zu erkennen. Diese Variante wurde zur Identifizierung von Allergenen durch Reaktion mit IgE verwendet.
Zwei Faktoren sind dafür verantwortlich, dass immunelektrophoretische Methoden nicht weit verbreitet sind. Erstens sind sie recht arbeitsintensiv und erfordern ein gewisses Maß an manueller Erfahrung. Zweitens erfordern sie relativ große Mengen an polyklonalen Antikörpern. Heutzutage ist die Gelelektrophorese mit anschließendem Elektroblotting die bevorzugte Methode zur Charakterisierung von Proteinen, da sie einfach zu handhaben ist, eine hohe Empfindlichkeit aufweist und kaum spezifische Antikörper benötigt. Außerdem werden die Proteine bei der Gelelektrophorese auf der Grundlage ihres scheinbaren Molekulargewichts getrennt, was bei der Immunelektrophorese nicht möglich ist. Dennoch sind immunelektrophoretische Methoden immer noch nützlich, wenn nicht-reduzierende Bedingungen erforderlich sind.