ใช้หลักๆ เป็นสารมาตรฐานภายในที่ติดฉลากด้วยไอโซโทปเสถียร ในงานวิเคราะห์ชีวภาพด้วยสเปกโตรเมตรีมวล (mass spectrometry-based bioanalytical studies) ช่วยให้สามารถวัดปริมาณเมมแทนตีนได้อย่างแม่นยำในเมทริกซ์ชีวภาพ เช่น พลาสมา เซรั่ม และเนื้อเยื่อสมอง สนับสนุนงานวิจัยเภสัชจลนศาสตร์และการเผาผลาญ โดยช่วยแยกแยะระหว่างเมมแทนตีนที่เกิดจากร่างกายเองและยาที่ให้จากภายนอก ยังนำไปใช้ในการศึกษากิจกรรมของตัวรับ NMDA และกลไกการป้องกันเซลล์ประสาท โดยเฉพาะในโมเดลของโรคเสื่อมถอยของระบบประสาท เช่น อัลไซเมอร์ โครงสร้างที่ deuterated ช่วยให้มีการแปลงเมแทบอลิซึมน้อยที่สุด เพิ่มความแม่นยำในการวัด