Deuterij je stabilni izotop vodika. Ovaj izotop ima malo drugačija svojstva od svog najrasprostranjenijeg prirodnog izotopa (protija) i vrijedan je u mnogim znanstvenim disciplinama, uključujući spektroskopiju nuklearne magnetske rezonancije i kvantitativnu spektrometriju masa. Koristi se za proučavanje različitih tema, od proučavanja okoliša do dijagnoze bolesti.

Tržište kemikalija označenih stabilnim izotopom doživjelo je dramatičan porast cijena od više od 200% tijekom prošle godine. Ovaj trend posebno je izražen u cijenama osnovnih stabilnih izotopom označenih kemikalija kao što su 13CO2 i D2O, koje počinju rasti u prvoj polovici 2022. Osim toga, došlo je do značajnog porasta stabilnih izotopom označenih biomolekula kao što je glukoza ili aminokiseline koje su važne komponente medija za kulturu stanica.

Povećana potražnja i smanjena ponuda dovode do viših cijena

Što je točno imalo tako značajan utjecaj na ponudu i potražnju deuterija tijekom prošle godine? Nove primjene kemikalija obilježenih deuterijem stvaraju sve veću potražnju za deuterijem.

Deuterizacija aktivnih farmaceutskih sastojaka (API)

Atomi deuterija (D, deuterij) imaju inhibitorni učinak na brzinu metabolizma lijekova u ljudskom tijelu. Dokazano je da je siguran sastojak u terapeutskim lijekovima. S obzirom na slična kemijska svojstva deuterija i protija, deuterij se može koristiti kao zamjena za protij u nekim lijekovima.

Dodatak deuterija neće značajno utjecati na terapeutski učinak lijeka. Studije metabolizma pokazale su da lijekovi koji sadrže deuterij općenito zadržavaju punu moć i moć. Međutim, lijekovi koji sadrže deuterij metaboliziraju se sporije, što često rezultira dugotrajnijim učincima, manjim ili manjim dozama i manje nuspojava.

Kako deuterij ima usporavajući učinak na metabolizam lijeka? Deuterij je sposoban stvarati jače kemijske veze unutar molekula lijeka u usporedbi s protijem. S obzirom na to da metabolizam lijekova često uključuje kidanje takvih veza, jače veze znače sporiji metabolizam lijeka.

Deuterijev oksid se koristi kao početni materijal za stvaranje različitih spojeva obilježenih deuterijem, uključujući deuterirane aktivne farmaceutske sastojke.

Deuterirani optički kabel

U završnoj fazi proizvodnje optičkih vlakana, optički kabeli se tretiraju plinom deuterijem. Određene vrste optičkih vlakana podložne su degradaciji svojih optičkih performansi, fenomenu uzrokovanom kemijskim reakcijama s atomima koji se nalaze u ili oko kabela.

Kako bi se ublažio ovaj problem, deuterij se koristi da zamijeni dio protija prisutnog u optičkim kabelima. Ova zamjena smanjuje brzinu reakcije i sprječava degradaciju prijenosa svjetlosti, produžujući u konačnici vijek trajanja kabela.

Deuterizacija silicijevih poluvodiča i mikročipova

Proces izmjene deuterij-protij s plinom deuterijem (deuterij 2 ; D 2 ) koristi se u proizvodnji silicijevih poluvodiča i mikročipova, koji se često koriste u tiskanim pločama. Žarenje deuterijem koristi se za zamjenu atoma protija deuterijem kako bi se spriječila kemijska korozija krugova čipa i štetni učinci učinaka vrućeg nosača.

Implementacijom ovog procesa životni ciklus poluvodiča i mikročipova može se značajno produljiti i poboljšati, omogućujući proizvodnju manjih čipova veće gustoće.

Deuterizacija organskih svjetlosnih dioda (OLED)

OLED, akronim za Organic Light Emitting Diode, uređaj je tankog filma sastavljen od organskih poluvodičkih materijala. OLED imaju nižu gustoću struje i svjetlinu u usporedbi s tradicionalnim diodama koje emitiraju svjetlo (LED). Dok su OLED jeftiniji za proizvodnju od konvencionalnih LED dioda, njihova svjetlina i životni vijek nisu toliko visoki.

Kako bi se postigla značajna poboljšanja u OLED tehnologiji, zamjena protija deuterijem pokazala se obećavajućim pristupom. To je zato što deuterij jača kemijske veze u organskim poluvodičkim materijalima koji se koriste u OLED-ima, što donosi nekoliko prednosti: Kemijska razgradnja odvija se sporijom brzinom, produžujući vijek trajanja uređaja.