فرض کنید یک سرویس اطلاعاتی قصد دارد رفت و آمدهای یک شخص مشکوک را دنبال کند. اینکه این شخص به چه مکان‌هایی می‌رود، در هر محل چه میزان توقف دارد و سوالاتی از این دست، با اتصال یک سنسور کوچک به شخص مظنون، قابل ردیابی است. این سنسورها می‌تواند بسیار کوچک باشد، مثلا آنقدر کوچک که بدون اینکه شخص متوجه آن شود، در گوشه‌ی عینک آفتابی شخص متصل شود یا درون تلفن همراه یا ساعت مچی شخص، جاسازی شده و تمام محل‌هایی که فرد رفت و آمد می‌کند را ثبت کند.
اما اگر مظنون خود خیلی کوچک باشد چطور؟
مثلا یک آنزیم یا یک ماده‌ی شیمیایی. فرض کنید قصد داریم ببینیم درون یک ترکیب، یک مولکول خاص، با چه مولکول‌های دیگری وارد واکنش شیمیایی می‌شود. یا اینکه قصد داریم ببینیم این آنزیم خاص یا این مولکول آلی خاص، توسط کدام سلول‌ها و به چه میزان جذب می‌شود، چه مدت درون این سلول‌ها باقی می‌ماند و در نهایت به چه شکلی سلول را ترک می‌کند؟ در این موارد می‌توانیم همچون ردیابی فرد مظنون توسط سرویس‌های اطلاعاتی، از روش‌های ویژه‌ای برای ردیابی این مولکول‌های بسیار کوچک استفاده کنیم. یکی از دقیق‌ترین تکنیک‌هایی که در این مورد وجود دارد، لیبل زنی ایزوتوپی (isotopic labeling) است. این روش، عبور یک ماده از درون یک سیستم را به ما نشان می‌دهد.
برای آشنایی با این روش ابتدا بایستی بدانیم که ایزوتوپ چیست؟
ایزوتوپ‌ها، اتم‌هایی هستند که عدد اتمی آن‌ها یکسان اما عدد جرمی آن‌ها متفاوت است. به طور خیلی ساده، دو خواهر دوقلو که بسیار مشابه یکدیگرند، اما یکی از آن‌ها چاق‌تر از دیگری‌ست. مثلا دوتریوم (D)، یک ایزوتوپ هیدروژن است که عدد اتمی آن با هیدروژن یکسان، اما جرم آن بیشتر است. فرض کنید یک ترکیب هیدروژن دار مانند فنول (C6H5OH) داریم. می‌خواهیم رفتار فنول را در یک واکنش شیمیایی بسنجیم. کافی‌ست یکی از هیدروژن‌های فنول را با خواهر دوقلوی هیدروژن یعنی دوتریوم جایگزین کنیم و مولکول C6H5OD را بسازیم. حال در کل واکنش، تنها یک دوتریوم داریم که وزن آن از تمام اتم‌های هیدروژن دیگر، بیشتر است. به راحتی می‌توانیم به کمک طیف سنج جرمی، این اتم دوتریوم را از طریق اختلاف وزنش با هیدروژن‌های دیگر، بیابیم.