Изотопи су варијације хемијских елемената који садрже различит број неутрона. Пошто су изотопи препознатљиви, они пружају ефикасан начин за праћење биолошких процеса током експериментисања. Постоји много потенцијалних употреба изотопа у експериментима, али неколико примена је заступљенијих.
Изотопи диференцирани
Сваки хемијски елемент има јединствени број протона, што је чињеница која је покренула периодни систем. Слично томе, изотоп било ког датог елемента има свој јединствени број неутрона; ознака изотопа одређена је збиром протона и неутрона у језгру (означеног као масени број). Елемент може имати било који број изотопа. На пример, угљеник-12 и угљеник-13 имају по шест протона, али последњи садржи један додатни неутрон. Будући да број неутрона у језгру атома има занемарљив ефекат на хемијска својства, изотопе пружају ефикасна средства за проучавање различитих биолошких процеса без значајног утицаја на њихове природне наравно.
Примена: Безбедност хране
Биогене супстанце (оне произведене природним животним процесима) могу имати значајне варијације изотопа угљеника, азота и кисеоника, што их чини лакшом метом за анализу. Примене безбедности хране омогућавају праћење земље порекла одређених прехрамбених производа, попут говедине, користећи изотопе угљеника и азота. Агенције и произвођачи такође могу да одреде начин храњења стоке - органски или конвенционални - анализом изотопа угљеника, азота и сумпора. Проучавајући податке о изотопима угљеника и кисеоника, могуће је утврдити одакле у Медитерану долазе различита маслинова уља и колико су производи од воћних сокова „природни“.
Примена: Изотопско обележавање
Необични изотопи могу се користити као маркери у хемијским реакцијама. Ово може бити корисно, посебно у пољу ћелијске биологије, где истраживачке лабораторије попут Џонса Лабораторија Пандеи са Универзитета Хопкинс проналази нове начине за проучавање рака и других опасних по живот Услови. На пример, стабилно обележавање изотопа амино киселинама (СИЛАЦ) у ћелијској култури је процес којим се популације сестринских ћелија диференцирају ин витро користећи различите облике аминокиселина. Аминокиселине су уграђене у протеине који се проучавају и зато што се понашају идентично једна према другој упркос својим различитог нуклеарног састава, ново синтетисани протеини могу се ближе проучавати заједно са њиховим контролисаним (природно настају) пандани.
Примена: Радиоактивно упознавање
Радиоактивни изотопи се често користе за мерење старости материјала који садрже угљеник. Једна популарна метода радиоактивног датирања назива се датирање угљеником - датирање органских материјала. Будући да на живот радиоизотопа не утиче никакав утицај ван језгра, његова предвидљива брзина пропадања делује попут сата. На пример, проучавање радиоизотопа у околини фосила животиња пружа начин за процену старости тих фосила.
