Todimensionel gel elektroforese teknologi og massespektrometri teknologi er i øjeblikket den mest anvendte metoder til at studere proteomics. To-dimensionel gel elektroforese teknologi bruger protein isoelektriske punkt og molekylær vægt forskel til at skelne forskellige proteiner. Selv om det er vanskeligt at skelne lav-overflod proteiner med to-dimensionelle gel elektrophoresis, det har højere krav til drift, men dens høje gennemløb, god opløsning og reproducerbarhed, og dens egenskaber ved at blive kombineret med massespektrometri gør det til den mest populære og pålidelige Proteomics forskningsmetoder. Todimensionel gelelektroforeseteknologi og massespektrometribaserede proteomics-forskningsprocedurer er prøveforberedelse→isoelektrisk fokusering→polyacrylamidgelelektrophoresis→gel staining→digging ud protein pletter af interesse→in-gel fordøjelse→mass spektrometri analyse for at bestemme peptider Fingeraftryk eller delvis aminosyre sekvens→brug database til at bestemme protein. Proteomics forskning kræver høj opløsning protein adskillelse og præcise og følsomme massespektrometri identifikation teknikker. Farvningen af proteiner i gelelektroforese påvirker ikke kun opløsningen af proteinadskillelse, men påvirker også efterfølgende massespektrometriidentifikation. Proteinfarvning kan opdeles i fire kategorier: organisk reagensfarvning, sølvfarvning, fluorescerende farvning og isotopfarvning.
Unlu et al. foreslog en fluorescens differentiale display to-dimensionel elektroforese (F-2D-DIGE) kvantitative proteomics analysemetode. Differentialgel elektroforese (DIGE) er en teknisk forbedring af 2-DE. Det kombinerer metoden til flere fluorescensanalyser. Det adskiller flere prøver mærket med forskellig fluorescens på samme gel og introducerer det interne det underliggende koncept. Proteinerne i de to prøver blandes med forskellige fluorescerende etiketter for at udføre 2-DE for at detektere proteinets ekspression i de to prøver, hvilket i høj grad forbedrer nøjagtigheden, pålideligheden og repeterbarheden af resultaterne. I DIGE-teknologi har hvert proteinsted sin egen interne standard, og softwaren kan automatisk kalibrere sit udtryk i henhold til den interne standard for hvert proteinsted for at sikre, at de fundne proteintæthedsændringer er sande. DIGE-teknologi er blevet anvendt i forskellige prøver.