ใช้เป็นสารมาตรฐานภายในที่ติดฉลากไอโซโทปเสถียรในสเปกโตรเมทรีแบบมวล (mass spectrometry) และงานวิจัยเมแทบอลิซึม เพื่อวัดปริมาณ L-phenylalanine และสารเมแทโบไลต์ของมันในตัวอย่างทางชีวภาพอย่างแม่นยำ ช่วยติดตามการเผาผลาญ phenylalanine ในงานศึกษาที่เกี่ยวข้องกับ phenylketonuria (PKU), การสังเคราะห์โปรตีน และการขนส่งกรดอะมิโน การเสริมไอโซโทป (13C9,15N) ช่วยให้แยกแยะจาก phenylalanine ในร่างกายได้ชัดเจน เพิ่มความแม่นยำในการวัดสำหรับการวินิจฉัยทางคลินิก, งานศึกษาการโภชนาการ และการพัฒนายา นอกจากนี้ยังใช้ในงานศึกษาตราเพื่อตรวจสอบการไหลของเมแทบอลิซึมในเซลล์และเนื้อเยื่อโดยไม่ต้องใช้กัมมันตภาพรังสี