Deutérium je stabilný izotop vodíka. Tento izotop má mierne odlišné vlastnosti od svojho najrozšírenejšieho prírodného izotopu (protium) a je cenný v mnohých vedeckých disciplínach vrátane nukleárnej magnetickej rezonančnej spektroskopie a kvantitatívnej hmotnostnej spektrometrie. Používa sa na štúdium rôznych tém, od environmentálnych štúdií až po diagnostiku chorôb.

Trh so stabilnými chemikáliami označenými izotopmi zaznamenal za posledný rok dramatický nárast cien o viac ako 200 %. Tento trend je výrazný najmä v cenách základných stabilných izotopom značených chemikálií, ako sú 13CO2 a D2O, ktoré začínajú rásť v prvej polovici roku 2022. Okrem toho došlo k výraznému nárastu stabilných izotopom značených biomolekúl, ako je glukóza alebo aminokyseliny, ktoré sú dôležitými zložkami bunkových kultivačných médií.

Zvýšený dopyt a znížená ponuka vedú k vyšším cenám

Čo presne malo taký významný vplyv na ponuku a dopyt po deutériu za posledný rok? Nové aplikácie chemikálií označených deutériom vytvárajú rastúci dopyt po deutériu.

Deuterácia aktívnych farmaceutických zložiek (API)

Atómy deutéria (D, deutérium) majú inhibičný účinok na rýchlosť metabolizmu liečiv v ľudskom tele. Ukázalo sa, že je bezpečnou zložkou terapeutických liekov. Vzhľadom na podobné chemické vlastnosti deutéria a protia sa deutérium môže použiť ako náhrada za protium v ​​niektorých liekoch.

Terapeutický účinok lieku nebude významne ovplyvnený pridaním deutéria. Štúdie metabolizmu ukázali, že lieky obsahujúce deutérium si vo všeobecnosti zachovávajú plnú potenciu a potenciu. Avšak lieky obsahujúce deutérium sa metabolizujú pomalšie, čo často vedie k dlhšie trvajúcim účinkom, menším alebo menším dávkam a menším vedľajším účinkom.

Ako deutérium spomaľuje metabolizmus liekov? Deutérium je schopné tvoriť silnejšie chemické väzby v molekulách liečiva v porovnaní s protiom. Vzhľadom na to, že metabolizmus liečiv často zahŕňa prerušenie takýchto väzieb, silnejšie väzby znamenajú pomalší metabolizmus liečiv.

Oxid deutéria sa používa ako východiskový materiál na prípravu rôznych zlúčenín značených deutériom, vrátane deuterovaných aktívnych farmaceutických zložiek.

Kábel z deuterovaných optických vlákien

V záverečnej fáze výroby optických vlákien sú káble z optických vlákien ošetrené plynom deutéria. Určité typy optických vlákien sú náchylné na degradáciu ich optického výkonu, čo je jav spôsobený chemickými reakciami s atómami umiestnenými v kábli alebo okolo neho.

Na zmiernenie tohto problému sa používa deutérium na nahradenie časti protium prítomného v kábloch z optických vlákien. Táto náhrada znižuje rýchlosť reakcie a zabraňuje degradácii prenosu svetla, čo v konečnom dôsledku predlžuje životnosť kábla.

Deuterácia kremíkových polovodičov a mikročipov

Proces výmeny deutérium-protium s plynným deutériom (deutérium 2 ; D 2 ) sa využíva pri výrobe kremíkových polovodičov a mikročipov, ktoré sa často používajú v doskách plošných spojov. Žíhanie deutériom sa používa na nahradenie atómov protia deutériom, aby sa zabránilo chemickej korózii obvodov čipu a škodlivým účinkom účinkov horúceho nosiča.

Implementáciou tohto procesu je možné výrazne predĺžiť a zlepšiť životný cyklus polovodičov a mikročipov, čo umožňuje výrobu čipov s menšou a vyššou hustotou.

Deuterácia organických svetelných diód (OLED)

OLED, skratka pre Organic Light Emitting Diode, je tenkovrstvové zariadenie zložené z organických polovodičových materiálov. OLED majú nižšiu prúdovú hustotu a jas v porovnaní s tradičnými svetelnými diódami (LED). Zatiaľ čo výroba OLED je lacnejšia ako konvenčné LED, ich jas a životnosť nie sú také vysoké.

Na dosiahnutie prevratných zlepšení v technológii OLED sa zistilo, že nahradenie protia deutériom je sľubným prístupom. Deutérium totiž posilňuje chemické väzby v organických polovodičových materiáloch používaných v OLED, čo prináša niekoľko výhod: Chemická degradácia prebieha pomalšie, čím sa predlžuje životnosť zariadenia.