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

Trh pre stabilné chemikálie označené izotopom zaznamenal za posledný rok dramatické zvýšenie cien o viac ako 200%. Tento trend je obzvlášť výrazný v cenách základných chemikálií značených základných izotopov, ako sú 13Co2 a D2O, ktoré začínajú zvyšovať v prvej polovici roku 2022. Okrem toho došlo k významnému zvýšeniu biomolekulov značených izotopov, ako sú glukóza alebo aminokyseliny, ktoré sú dôležitými komponentmi bunkového kultivačného média.

Zvýšený dopyt a znížená ponuka vedú k vyšším cenám

Čo presne malo taký významný vplyv na ponuku a dopyt Deutéria 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 mieru metabolizmu liečiva ľudského tela. Ukázalo sa, že v terapeutických liekoch je bezpečná zložka. Vzhľadom na podobné chemické vlastnosti deutéria a protium sa deutérium môže použiť ako náhrada za protium u niektorých liekov.

Terapeutický účinok lieku nebude významne ovplyvnený pridaním deutéria. Štúdie metabolizmu ukázali, že lieky obsahujúce deutérium vo všeobecnosti zachovávajú plnú účinnosť a účinnosť. Lieky obsahujúce deutérium sa však metabolizujú pomalšie, čo často vedie k dlhodobejším účinkom, menším alebo menším počtom dávok a menšiemu počtu vedľajších účinkov.

Ako má Deutérium spomaľujúci účinok na metabolizmus liekov? Deutérium je schopné tvoriť silnejšie chemické väzby v molekulách liečiva v porovnaní s protiumom. Vzhľadom na to, že metabolizmus liekov často zahŕňa prerušenie takýchto väzieb, silnejšie väzby znamenajú pomalší metabolizmus liekov.

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

Deuterovaný optický kábel vlákna

V záverečnej fáze výroby optických vlákien sa káble z optických vlákien ošetrí plynným deutériom. Niektoré typy optických vlákien sú citlivé na degradáciu ich optického výkonu, čo je jav spôsobený chemickými reakciami s atómami umiestnenými v alebo okolo kábla.

Na zmiernenie tohto problému sa Deutérium používa na nahradenie niektorých protium -prítomných v kábloch optických vlákien. Táto substitúcia znižuje rýchlosť reakcie a zabraňuje degradácii prenosu svetla, čím sa v konečnom dôsledku predĺži životnosť kábla.

Deuterácia kremíkových polovodičov a mikročipov

Proces výmeny deutérium-protium s plynným deutériom (Deutérium 2; D2) sa používa pri výrobe kremíkových polovodičov a mikročipov, ktoré sa často používajú v doskách s obvodmi. Žíhanie deutéria sa používa na nahradenie atómov protia deutériom, aby sa zabránilo chemickej korózii okruhov čipov a škodlivých účinkov účinkov horúcich nosičov.

Implementáciou tohto procesu sa môže životný cyklus polovodičov a mikročipov výrazne predĺžiť a vylepšiť, čo umožňuje výrobu menších a vyšších hustotných čipov.

Deuterácia diód emitujúcich organické svetlo (OLED)

OLED, skratka pre diódu emitujúce organické svetlo, je tenké filmové zariadenie zložené z organických polovodičových materiálov. OLED majú nižšie prúdové hustoty a jas v porovnaní s tradičnými diódami emitujúce svetlo (LED). Zatiaľ čo výroba OLED je lacnejšia ako konvenčné LED diódy, ich jas a životnosť nie sú také vysoké.

Na dosiahnutie vylepšení technológie OLED sa nahradenie protiumu Deutérium považovalo za sľubný prístup. Je to preto, že deutérium posilňuje chemické väzby v organických polovodičových materiáloch používaných v OLED, čo prináša niekoľko výhod: chemická degradácia sa vyskytuje pomalšie a predlžuje životnosť zariadenia.