同位体
ガン診断に用いられるポジトロン断層法の試薬には、放射性同位体フッ素18(半減期約108分)で標識したF-FDGが用いられている。またその原料として、酸素の安定同位体、酸素18原子で標識した水-O(重酸素水 H2O)が製造されている。
重水、水-OあるいはCで標識した試薬を生体内に投入すると、生体内で代謝が進むことにより、呼気や尿などから C, O, 重水素 (D) を天然存在比よりも多く含んだ二酸化炭素や水分などが採取できる。この採取した物質の同位体比を測定することにより、生体内の代謝状況を解析できる。この安定同位体を用いた代謝測定の技術は、胃内にその存在の有無が確認できるピロリ菌の呼気検査や、エネルギー代謝測定が不可欠な肥満科学やスポーツ科学などに利用されている。
同様に、炭素の放射性同位体で生成した二酸化炭素をマーカーとして代謝測定することは、動物のみならず、植物の光合成に関する試験等でも用いられる。
製造された各同位体は、用途に合わせて目的化合物に取り入れて利用する。このことを、同位体標識といい、同位体標識された化合物を同位体標識化合物(正式には同位元素標識化合物)という。単に「マークする」や、化合物を称してマーカーと呼ぶことも多い。
同位体標識化合物の名称は、化学名の後に、標識部位、標識核種名が続く。例えば、化学式CH3COOHの酢酸は酢酸-2-Cとなり、化学式CHCOOHの酢酸は酢酸-1-Cと、化学式CH3COOHで部位の特定が必要ない場合は、酢酸-C2 と表される。また、同位体標識化合物ごとのCAS登録番号も存在する。
同位体標識化合物の合成は、特にその分子の一部分の原子だけを標識する場合、その化学合成による標識は非常に困難である。