稳定同位素标记技术的原理

高中生物实验中涉及的同位素标记主要有3H、18O、14C、42K、131I、35S、32P、15N等，那么这些元素是否都具有放射性呢？其实不然！所谓同位素是指具有相同原子序数（即质子数相同，因而在元素周期表中的位置相同），但质量数不同，亦即中子数不同的一组核素。如果某同位素能够自发地从原子核内部放出粒子或射线，同时释放出能量，称为放射性同位素。如3H、14C、32P、35S、131I、42K等。放射性同位素的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出α射线或β射线或γ射线等，直至变成另一种稳定同位素。也就是说同位素包括放射性同位素和稳定同位素，稳定同位素是指原子核结构稳定，不会发生衰变的同位素，如15N，18O等。稳定同位素不具有放射性。
在生物实验中常用放射性同位素标记某一特定物质，然后用自显影技术、晶体闪烁计数器或液体闪烁计数器等射线测量、分析、记录仪器进行追踪的方法，称为放射性标记法，它是同位素标记法的一种。测量方法的选择取决于射线种类。
在研究过程中使用稳定同位素（如15N，18O）标记，不能用自显影等技术来显现、追踪同位素去向，只能用测量分子质量或离心技术来区别同位素，通过质谱仪，气相层析仪，核磁共振等质量分析仪器来测定。它虽然也是同位素标记法，但不能称为放射性标记法，鲁宾（S.Ruben）和卡门（M.Kamen）用18O分别标记H2O和CO2研究光合作用中释放的氧的来源的实验以及梅塞尔森（Meselson）用15N标记亲代DNA验证DNA半保留复制的实验，都是属于这一类型。