Isotoper är variationer av kemiska element som innehåller olika antal neutroner. Eftersom isotoper är igenkännliga ger de ett effektivt sätt att spåra biologiska processer under experiment. Det finns många möjliga användningsområden för isotoper i experiment, men flera applikationer är vanligare.
Isotoper Differentierad
Varje kemiskt element har ett unikt antal protoner, ett faktum som gav upphov till det periodiska tabellen. På samma sätt har en isotop av ett givet element sitt eget unika antal neutroner; beteckningen av en isotop bestäms av summan av protoner och neutroner i kärnan (kallad massnumret). Ett element kan ha ett antal isotoper. Till exempel har kol-12 och kol-13 båda sex protoner, men sistnämnda innehåller en ytterligare neutron. Eftersom antalet neutroner i en atomkärna har en försumbar effekt på kemiska egenskaper, ger isotoper ett effektivt sätt att studera olika biologiska processer utan att väsentligt påverka deras naturliga kurs.
Applikation: Livsmedelssäkerhet
Biogena ämnen ( de som produceras av naturligt förekommande livsprocesser) kan ha signifikanta variationer av kol-, kväve- och syreisotoper, vilket gör dem till ett enklare mål för analys. Livsmedelssäkerhetsapplikationer gör det möjligt att spåra ursprungslandet för vissa livsmedelsprodukter, som nötkött, med kol- och kväveisotoper. Byråer och tillverkare kan också bestämma fodermetoden för boskap - organiskt eller konventionellt - genom att analysera kol-, kväve- och svavelisotoper. Genom att studera kol- och syreisotopdata är det möjligt att bestämma varifrån olika medelhavsoljor kommer från, och hur "naturliga" fruktjuiceprodukter är.
Sciencing Video Vault
Skapa den (nästan) perfekta konsolen: Här är Hur
Skapa den (nästan) perfekta konsolen: Här är hur
Application: Isotopic Labeling
Ovanliga isotoper kan användas som markörer i kemiska reaktioner. Detta kan vara till hjälp, särskilt inom cellbiologi, där forskningslaboratorier som Johns Hopkins Universitys Pandey Lab hittar nya sätt att studera cancer och andra livshotande förhållanden. Stabil isotopomärkning med aminosyror (SILAC) i cellodling är exempelvis en process genom vilken systrarcellpopulationer differentieras in vitro med användning av varierande former av aminosyror. Aminosyrorna införlivas i proteinerna som studeras och eftersom de uppför sig identiskt med varandra trots deras olika kärnkomposition kan nya syntetiserade proteiner studeras närmare tillsammans med deras kontrollerade (naturligt förekommande) motsvarigheter.
Ansökan: Radioaktiva dating
Radioaktiva isotoper används ofta för att mäta åldern av material som innehåller kol. En populär radioaktiv datering metod kallas kol dating - dateringen av organiska material. Eftersom ett radioisotops liv inte påverkas av någon påverkan utanför kärnan, verkar dess förutsägbara sönderfallshastighet som en klocka. Att studera radioisotoper i omgivningen av djurfossiler ger till exempel ett sätt att uppskatta dessa fossils ålder.
