იზოტოპები არის ქიმიური ელემენტების ვარიაციები, რომლებიც შეიცავს სხვადასხვა რაოდენობის ნეიტრონებს. იმის გამო, რომ იზოტოპები ცნობადია, ისინი წარმოადგენენ ეფექტურ გზას ექსპერიმენტების დროს ბიოლოგიური პროცესების დასადევნებლად. ექსპერიმენტებში იზოტოპების მრავალი პოტენციური გამოყენებაა, მაგრამ რამდენიმე პროგრამა უფრო გავრცელებულია.
იზოტოპები დიფერენცირებული
თითოეულ ქიმიურ ელემენტს აქვს პროტონის უნიკალური რაოდენობა, ფაქტი, რამაც წარმოშვა პერიოდული სისტემა. ანალოგიურად, მოცემული ელემენტის იზოტოპს აქვს თავისი უნიკალური ნეიტრონების რაოდენობა; იზოტოპის დანიშვნა განისაზღვრება ბირთვში პროტონებისა და ნეიტრონების ჯამით (მოხსენიებულია როგორც მასის რიცხვი). ელემენტს შეიძლება ჰქონდეს იზოტოპების ნებისმიერი რაოდენობა. მაგალითად, ნახშირბად -12 და ნახშირბადი -13-ს ექვსი პროტონი აქვს, მაგრამ ეს უკანასკნელი შეიცავს ერთ დამატებით ნეიტრონს. იმის გამო, რომ ნეიტრონების რაოდენობა ატომის ბირთვში უმნიშვნელოდ მოქმედებს ქიმიურ თვისებებზე, იზოტოპებზე უზრუნველყონ სხვადასხვა ბიოლოგიური პროცესების შესწავლის ეფექტური საშუალება, მათ ბუნებრივზე მნიშვნელოვანი ზემოქმედების გარეშე კურსი
გამოყენება: სურსათის უვნებლობა
ბიოგენურ ნივთიერებებს (ბუნებრივი გზით წარმოქმნილი პროცესების შედეგად წარმოქმნილ ნივთიერებებს) შეიძლება ჰქონდეთ ნახშირბადის, აზოტისა და ჟანგბადის იზოტოპების მნიშვნელოვანი ვარიაციები, რაც მათ ანალიზისთვის უფრო მარტივ მიზნად აქცევს. სურსათის უვნებლობის პროგრამების საშუალებით შესაძლებელია ნახშირბადის და აზოტის იზოტოპების გამოყენებით გარკვეული საკვები პროდუქტების წარმოშობის ქვეყნის თვალყურისდევნება. სააგენტოებსა და მწარმოებლებს ასევე შეუძლიათ დაადგინონ პირუტყვის კვების მეთოდი - ორგანული ან ჩვეულებრივი - ნახშირბადის, აზოტისა და გოგირდის იზოტოპების ანალიზით. ნახშირბადის და ჟანგბადის იზოტოპების მონაცემების შესწავლით შესაძლებელია დადგინდეს, საიდან მოდის ხმელთაშუა ზღვის სხვადასხვა ზეთისხილის ზეთები და რამდენად არის "ნატურალური" ხილის წვენის პროდუქტები.
განაცხადი: იზოტოპური მარკირება
არაჩვეულებრივი იზოტოპები შეიძლება გამოყენებულ იქნას მარკერად ქიმიური რეაქციების დროს. ეს შეიძლება სასარგებლო იყოს, განსაკუთრებით უჯრედის ბიოლოგიის სფეროში, სადაც ჯონსის მსგავსი ლაბორატორიები ჰოპკინსის უნივერსიტეტის პანდეის ლაბორატორია პოულობს ახალ გზებს კიბოს და სიცოცხლისთვის საშიში სხვა დაავადებების შესასწავლად პირობები მაგალითად, ამინომჟავებით (SILAC) სტაბილური იზოტოპური მარკირება უჯრედულ კულტურაში არის პროცესი, რომლის დროსაც დის-უჯრედების პოპულაციები დიფერენცირდება ამინომჟავების სხვადასხვა ფორმის გამოყენებით. ამინომჟავები შედის შესწავლილ პროტეინებში და იმიტომ, რომ ისინი ერთმანეთის იდენტურად იქცევიან განსხვავებული ბირთვული შემადგენლობით, ახლად სინთეზირებული ცილები შეიძლება უფრო მჭიდროდ იყოს შესწავლილი, მათი კონტროლირებადი (ბუნებრივად წარმოქმნილი) კოლეგები.
გამოყენება: რადიოაქტიური პაემანი
ნახშირბადის შემცველი მასალების ასაკის გასაზომად ხშირად იყენებენ რადიოაქტიურ იზოტოპებს. რადიოაქტიური დათარიღების ერთ – ერთ პოპულარულ მეთოდს ნახშირბადის დათარიღებას უწოდებენ - ორგანული მასალების დათარიღებას. იმის გამო, რომ რადიოიზოტოპის სიცოცხლეზე გავლენას არ ახდენს ბირთვის გარეთ მოქმედი გავლენა, მისი დაშლის პროგნოზირებული სიჩქარე საათის მსგავსად მოქმედებს. მაგალითად, ცხოველთა ნამარხების გარემოცვაში რადიოიზოტოპების შესწავლა ამ ნამარხების ასაკის შეფასების საშუალებას იძლევა.