Isotopmärkning

Isotopmærkning er en metode til at spore og måle biologiske, kemiske eller miljømæssige processer ved at indføre stabile eller radioaktive isotoper i et molekyle eller et system. Ved stabile isotoper, som 13C, 15N, 18O og 2H, ændres molekylets isotopiske sammensætning uden at påvirke væsentligt dets kemiske adfærd, hvilket muliggør kvantitativ analyse ved for eksempel massespektrometri eller NMR. Ved radioaktive isotoper, som 14C, 3H eller 32P, giver udsendelse af stråling et direkte måleligt signal.

Metoderne omfatter kemisk eller enzymatisk indførsel af mærkede atomer i organiske forbindelser eller biomolekyler. Inden for biologi og medicin bruges isotopmærkning ofte i cellekultur eller i dyr til at følge metaboliske veje, proteinsynthese eller DNA-replikation. I klinisk imaging anvendes radiomærkede tracerstoffer, som f.eks. 18F-FDG iPET-scanning, til at visualisere biologiske processer in vivo.

Teknikker til detektion inkluderer massespektrometri, NMR, scintillationstænkning eller autoradiografi. Fordelene ved isotopmærkning er høj specifikitet og kvantificerbarhed samt evnen til at spore molekyler over tid. Ulemperne kan være omkostninger, potentiel isotopeffekt der ændrer kinetik, baggrundssignaler og sikkerheds-/regulatoriske krav ved radioaktive isotoper.

Anvendelser spænder fra metabolomik og proteomik til lægemiddeludvikling og klinisk billeddannelse, hvilket gør isotopmærkning til et alsidigt redskab i forskning og diagnostik.