L’agarose sous forme de plaques de gel à 1% d’environ 1 mm d’épaisseur tamponnées à un pH élevé (environ 8,6) est traditionnellement préféré pour l’électrophorèse ainsi que pour la réaction avec les anticorps. L’agarose a été choisi comme matrice de gel car il possède de larges pores permettant le libre passage et la séparation des protéines, mais fournit un ancrage pour les immunoprécipités de protéines et les anticorps spécifiques. Le pH élevé a été choisi car les anticorps sont pratiquement immobiles à un pH élevé. Un équipement d’électrophorèse avec une plaque de refroidissement horizontale était normalement recommandé pour l’électrophorèse.
Les immunoprécipités peuvent être vus dans le gel d’agarose humide, mais sont colorés avec des taches de protéines comme le bleu brillant de Coomassie dans le gel séché. Contrairement à l’électrophorèse sur gel SDS, l’électrophorèse dans l’agarose permet des conditions natives, préservant la structure native et les activités des protéines étudiées, donc l’immunoélectrophorèse permet la caractérisation des activités enzymatiques et la liaison des ligands etc. en plus de la séparation électrophorétique.
L’analyse immunoélectrophorétique ad modum Grabar est la méthode classique de l’immunoélectrophorèse. Les protéines sont séparées par électrophorèse, puis des anticorps sont appliqués dans une auge à côté des protéines séparées et des immunoprécipités se forment après une période de diffusion des protéines séparées et des anticorps les uns contre les autres. L’introduction de l’analyse immunoélectrophorétique a donné un grand élan à la chimie des protéines, certains des tout premiers résultats étant la résolution des protéines dans les fluides biologiques et les extraits biologiques. Parmi les observations importantes faites, le grand nombre de protéines différentes dans le sérum, l’existence de plusieurs classes d’immunoglobulines et leur hétérogénéité électrophorétique.
L’immunoélectrophorèse croisée est également appelée immunoélectrophorèse quantitative bidimensionnelle ad modum Clarke et Freeman ou ad modum Laurell. Dans cette méthode, les protéines sont d’abord séparées lors de l’électrophorèse de première dimension, puis au lieu de la diffusion vers les anticorps, les protéines sont électrophorisées dans un gel contenant des anticorps dans la deuxième dimension. L’immunoprécipitation a lieu pendant l’électrophorèse de deuxième dimension et les immunoprécipités ont une forme de cloche caractéristique, chaque précipité représentant un antigène, la position du précipité dépendant de la quantité de protéines ainsi que de la quantité d’anticorps spécifiques dans le gel, de sorte qu’une quantification relative peut être effectuée. La sensibilité et le pouvoir de résolution de l’immunoélectrophorèse croisée sont supérieurs à ceux de l’analyse immunoélectrophorétique classique et il existe de multiples variantes de cette technique, utiles à des fins diverses. L’immunoélectrophorèse croisée a été utilisée pour les études des protéines dans les fluides biologiques, en particulier le sérum humain, et les extraits biologiques.
L’immunoélectrophorèse à fusée est une immunoélectrophorèse quantitative unidimensionnelle. Cette méthode a été utilisée pour la quantification des protéines du sérum humain avant que des méthodes automatisées ne soient disponibles.
L’immunoélectrophorèse à fusée est une modification de l’immunoélectrophorèse quantitative unidimensionnelle utilisée pour la mesure détaillée des protéines dans les fractions provenant d’expériences de séparation des protéines.
L’immunoélectrophorèse d’affinité est basée sur les modifications du profil électrophorétique des protéines par une interaction spécifique ou la formation de complexes avec d’autres macromolécules ou ligands. L’immunoélectrophorèse d’affinité a été utilisée pour estimer les constantes de liaison, comme par exemple avec les lectines, ou pour caractériser des protéines ayant des caractéristiques spécifiques comme le contenu en glycanes ou la liaison avec un ligand. Certaines variantes de l’immunoélectrophorèse d’affinité sont similaires à la chromatographie d’affinité par l’utilisation de ligands immobilisés.
La structure ouverte de l’immunoprécipité dans le gel d’agarose permettra une liaison supplémentaire d’anticorps marqués radioactivement pour révéler des protéines spécifiques. Cette variante a été utilisée pour l’identification des allergènes par réaction avec les IgE.
Deux facteurs déterminent que les méthodes immunoélectrophorétiques ne sont pas largement utilisées. Tout d’abord, elles nécessitent un travail assez intensif et une certaine expertise manuelle. Deuxièmement, elles nécessitent des quantités assez importantes d’anticorps polyclonaux. Aujourd’hui, l’électrophorèse sur gel suivie de l’électrobotting est la méthode préférée pour la caractérisation des protéines en raison de sa facilité d’utilisation, de sa grande sensibilité et de son faible besoin en anticorps spécifiques. En outre, les protéines sont séparées par l’électrophorèse sur gel sur la base de leur poids moléculaire apparent, ce qui n’est pas accompli par l’immunoélectrophorèse, mais néanmoins les méthodes immunoélectrophorétiques sont encore utiles lorsque des conditions non réductrices sont nécessaires.