प्रोटीनों का मिश्रण मोतियों से भरे एक स्तंभ से होकर गुजरता है। कुछ प्रोटीन मोतियों से चिपक जाते हैं, जबकि अन्य बह जाते हैं। परिस्थितियों को बदलकर, चिपके हुए प्रोटीनों को एक-एक करके मुक्त किया जाता है। यही क्रोमैटोग्राफी है, जो जैविक अणुओं को अलग करने और शुद्ध करने की एक तकनीक है। यह जैव-विनिर्माण में आगे की प्रक्रियाओं का आधार है।

सिद्धांत सरल है। अणुओं की स्थिर अवस्था (बीड्स) और गतिशील अवस्था (इनमें से बहने वाला द्रव) के प्रति अलग-अलग आकर्षणता होती है। इन अंतरों के कारण वे अलग-अलग गति से गति करते हैं, जिससे वे अलग हो जाते हैं। यह तकनीक कई रूपों में उपलब्ध है। आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी आवेश के आधार पर अणुओं को अलग करती है। साइज एक्सक्लूजन क्रोमैटोग्राफी आकार के आधार पर अलग करती है। एफिनिटी क्रोमैटोग्राफी एक विशिष्ट बंधन क्रिया का उपयोग करती है, जैसे कि एंटीबॉडी का अपने लक्ष्य से जुड़ना। हाइड्रोफोबिक इंटरेक्शन क्रोमैटोग्राफी जल-दमन के आधार पर अलग करती है।

बायोटेक्नोलॉजी में क्रोमैटोग्राफी का व्यापक उपयोग होता है। यह इंसुलिन, मोनोक्लोनल एंटीबॉडी और टीकों को शुद्ध करता है। यह रक्त के नमूनों में दवाओं और मेटाबोलाइट्स का विश्लेषण करता है। यह अनुक्रमण के लिए डीएनए खंडों को अलग करता है। यह विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान और प्रक्रिया विकास का एक महत्वपूर्ण उपकरण है।

असली चुनौती पैमाने की है। प्रयोगशाला में कारगर कॉलम कारखाने में कारगर नहीं हो सकता। बीड्स, प्रवाह दर, दबाव और बफर सभी को अनुकूलित करना आवश्यक है। शुद्धिकरण के एक चरण में घंटों लग सकते हैं और हजारों डॉलर का खर्च आ सकता है। लेकिन इससे प्राप्त शुद्धता इस प्रयास के लायक है।