Hầu hết tất cả cỏc sản phẩm của cụng nghệ sinh học đều là protein. Những sản phẩm protein này được sản xuất với một lượng lớn và phải được tinh sạch. Đối với cỏc loại protein được sử dụng như thực phẩm hay thuốc (đưa vào cơ thể người và động vật), mức độ tinh sạch phải tuõn theo quy định của FDA (Food ADN Drug Administration). Thụng thường, nếu cỏc protein cú dấu hiệu ngoại nhiễm, chỳng phải được loại bỏ ngay (trừ khi chứng minh
được sự ngoại nhiễm đú là vụ hại). Một mẫu được gọi là tinh sạch khi trong mẫu chứa gần như hoàn toàn (99.99%) 1 loại protein mục tiờu. Protein mục tiờu này được tinh sạch ra khỏi cỏc protein khỏc hay cỏc chất tạp nhiễm cú trong mẫu như: acid nucleic, carbonhydrate, lipid…
Để tinh sạch protein, người ta thường dựa vào cỏc đặc điểm tương đồng và cỏc tớnh chất khỏc nhau vốn cú của nú. Đầu tiờn, những protein cú tớnh chất tương đồng với nhau được tỏch ra khỏi cỏc chất ngoại nhiễm khụng phải là protein (non-protein contaminants). Sau đú, dựa vào sự khỏc nhau về
hỡnh dạng, kớch thước, điện tớch, tớnh ưa nước, khả nănng hũa tan, đặc tớnh sinh học… người ta tiếp tục tỏch cỏc protein ngoại nhiễm ra khỏi protein mục tiờu. Người ta dựng tất cả cỏc biện phỏp cú thể được để tiến hành tỏch protein mục tiờu ra khỏi hỗn hợp (như: phỏ vỡ tế bào E. coli để thu nhận protein tỏi tổ hợp).
Trong một số trường hợp, để dễ dàng hơn cho việc tinh sạch, người ta gắn vào protein một đuụi acid amin (tag) - tạo ra dạng protein dung hợp (fusion protein). Vớ dụ: đuụi poly His. Tuy nhiờn, cỏch này rất hiếm khi
được FDA cho phộp đối với cỏc loại protein đưa vào cơ thể khi sử dụng. Một số phương phỏp phổ biến dựng để tinh sạch protein:
• Tủa protein
• Thẩm tớch
• Siờu lọc
• Sắc ký (Sắc ký giấy, sắc ký cột, Sắc ký lỏng – khớ, Sắc lý ỏi lực miễn dịch, Sắc ký ỏi lực, Sắc ký trao đổi ion, Sắc ký cao ỏp lỏng…)
• Điện di protein (điện đi trờn gel Agarose, điện di trờn gel Polyacrylamide, điện di protein theo điểm đẳng điện…)