Deuterium er en stabil isotop av hydrogen. Denne isotopen har litt forskjellige egenskaper fra sin mest tallrike naturlige isotop (protium), og er verdifull i mange vitenskapelige fagområder, inkludert kjernemagnetisk resonansspektroskopi og kvantitativ massespektrometri. Det brukes til å studere en rekke temaer, fra miljøstudier til sykdomsdiagnose.

Markedet for stabile isotopmerkede kjemikalier har hatt en dramatisk prisøkning på mer enn 200% det siste året. Denne trenden er spesielt uttalt i prisene på grunnleggende stabile isotopmerkede kjemikalier som 13CO2 og D2O, som begynner å stige i første halvdel av 2022. I tillegg har det vært en betydelig økning i stabile isotop-merkede biomolekyler som glukose eller aminosyrer som er viktige komponenter av cellekultur.

Økt etterspørsel og redusert tilbud fører til høyere priser

Hva har egentlig hatt en så betydelig innvirkning på deuteriumforsyning og etterspørsel det siste året? Nye anvendelser av deuterium-merkede kjemikalier skaper en økende etterspørsel etter deuterium.

Deuterasjon av aktive farmasøytiske ingredienser (APIer)

Deuterium (D, deuterium) atomer har en hemmende effekt på medikamentmetabolismen i menneskekroppen. Det har vist seg å være en sikker ingrediens i terapeutiske medisiner. Med tanke på de lignende kjemiske egenskapene til deuterium og protium, kan deuterium brukes som erstatning for protium i noen medisiner.

Den terapeutiske effekten av stoffet vil ikke bli vesentlig påvirket av tilsetning av deuterium. Studier av metabolisme har vist at deuteriumholdige medisiner generelt beholder full styrke og styrke. Imidlertid metaboliseres deuteriumholdige medisiner saktere, noe som ofte resulterer i langvarige effekter, mindre eller færre doser og færre bivirkninger.

Hvordan har deuterium en retarderende effekt på medikamentmetabolismen? Deuterium er i stand til å danne sterkere kjemiske bindinger i medikamentmolekyler sammenlignet med protium. Gitt at metabolismen av medikamenter ofte innebærer brudd på slike bindinger, betyr sterkere bindinger tregere medikamentmetabolisme.

Deuteriumoksid brukes som et startmateriale for generering av forskjellige deuterium-merkede forbindelser, inkludert deutererte aktive farmasøytiske ingredienser.

Deuterert fiberoptisk kabel

I sluttfasen av fiberoptisk produksjon blir fiberoptiske kabler behandlet med deuteriumgass. Visse typer optisk fiber er mottakelige for nedbrytning av deres optiske ytelse, et fenomen forårsaket av kjemiske reaksjoner med atomer lokalisert i eller rundt kabelen.

For å lindre dette problemet brukes deuterium til å erstatte noe av protium som er til stede i fiberoptiske kabler. Denne substitusjonen reduserer reaksjonshastigheten og forhindrer nedbrytning av lysoverføring, og til slutt forlenger kabelenes levetid.

Deuterasjon av silisium halvledere og mikrobrikker

Prosessen med deuterium-protiumutveksling med deuteriumgass (Deuterium 2; D 2) brukes i produksjonen av silisiumsemikonduktorer og mikrobrikker, som ofte brukes i kretskort. Deuterium annealing brukes til å erstatte protiumatomer med deuterium for å forhindre kjemisk korrosjon av ChIP -kretser og skadelige effekter av varme bærereffekter.

Ved å implementere denne prosessen kan livssyklusen til halvledere og mikrobrikker utvides og forbedres betydelig, noe som tillater fremstilling av mindre og høyere tetthetsflis.

Deuteration of Organic Light Emitting Diodes (OLEDS)

OLED, et forkortelse for organisk lysemitterende diode, er en tynnfilm-enhet sammensatt av organiske halvledermaterialer. OLED -er har lavere strømtetthet og lysstyrke sammenlignet med tradisjonelle lysemitterende dioder (LED). Mens OLED -er er rimeligere å produsere enn konvensjonelle lysdioder, er deres lysstyrke og levetid ikke så høy.

For å oppnå forbedringer i OLED-teknologi, har erstatning av protium med deuterium vist seg å være en lovende tilnærming. Dette er fordi deuterium styrker de kjemiske bindingene i de organiske halvledermaterialene som brukes i OLED -er, noe som gir flere fordeler: kjemisk nedbrytning oppstår i en lavere hastighet og forlenger enheten til enheten.