Deuteerium on vesiniku stabiilne isotoop. Sellel isotoopil on veidi erinevad omadused kui selle kõige rikkalikumal looduslikul isotoobil (protium) ja see on väärtuslik paljudes teadusharudes, sealhulgas tuumamagnetresonantsspektroskoopias ja kvantitatiivses massispektromeetrias. Seda kasutatakse erinevate teemade uurimiseks alates keskkonnauuringutest kuni haiguste diagnoosimiseni.

Stabiilsete isotoopmärgisega kemikaalide turul on viimase aasta jooksul toimunud dramaatiline hinnatõus, enam kui 200%. See suundumus on eriti märgatav põhiliste stabiilsete isotoopmärgisega kemikaalide (nt 13CO2 ja D2O) hindades, mis hakkavad tõusma 2022. aasta esimesel poolel. Lisaks on märgatavalt kasvanud stabiilsete isotoopmärgisega biomolekulide, nagu glükoos, hinnad. või aminohapped, mis on rakukultuurisöötme olulised komponendid.

Suurenenud nõudlus ja vähenenud pakkumine toovad kaasa kõrgemad hinnad

Mis täpselt on viimase aasta jooksul deuteeriumi pakkumist ja nõudlust nii oluliselt mõjutanud? Deuteeriumiga märgistatud kemikaalide uued rakendused tekitavad kasvavat nõudlust deuteeriumi järele.

Farmatseutiliste toimeainete deuteratsioon (API-d)

Deuteeriumi (D, deuteeriumi) aatomitel on inimkeha ravimite metabolismi kiirust pärssiv toime. On tõestatud, et see on terapeutiliste ravimite ohutu koostisosa. Arvestades deuteeriumi ja protiumi sarnaseid keemilisi omadusi, võib deuteeriumi kasutada mõnes ravimis protiumi asendajana.

Deuteeriumi lisamine ei mõjuta oluliselt ravimi terapeutilist toimet. Ainevahetusuuringud on näidanud, et deuteeriumi sisaldavad ravimid säilitavad üldiselt täieliku toime ja tugevuse. Deuteeriumi sisaldavad ravimid metaboliseeruvad aga aeglasemalt, mille tulemuseks on sageli pikemaajalised toimed, väiksemad või väiksemad annused ja vähem kõrvaltoimeid.

Kuidas deuteeriumil on ravimite metabolismi aeglustav toime? Deuteerium on protiumiga võrreldes võimeline moodustama ravimimolekulides tugevamaid keemilisi sidemeid. Arvestades, et ravimite metabolism hõlmab sageli selliste sidemete katkemist, tähendab tugevam side aeglasemat ravimite metabolismi.

Deuteeriumoksiidi kasutatakse lähteainena mitmesuguste deuteeriumiga märgistatud ühendite, sealhulgas deutereeritud farmatseutiliste toimeainete tootmisel.

Deutereeritud fiiberoptiline kaabel

Kiudoptilise tootmise viimases etapis töödeldakse fiiberoptilisi kaableid deuteeriumigaasiga. Teatud tüüpi optiliste kiudude optiline jõudlus võib halveneda. See nähtus on põhjustatud keemilisest reaktsioonist kaablis või selle ümber paiknevate aatomitega.

Selle probleemi leevendamiseks kasutatakse deuteeriumi, et asendada osa fiiberoptilistes kaablites leiduvast protiumist. See asendus vähendab reaktsioonikiirust ja hoiab ära valguse läbilaskvuse halvenemise, pikendades lõpuks kaabli eluiga.

Räni pooljuhtide ja mikrokiipide deutereerimine

Deuteeriumi-protiumi vahetuse protsessi deuteeriumigaasiga (deuteerium 2 ; D 2 ) kasutatakse räni pooljuhtide ja mikrokiipide tootmisel, mida sageli kasutatakse trükkplaatides. Deuteeriumi lõõmutamist kasutatakse protiumiaatomite asendamiseks deuteeriumiga, et vältida kiipide ahelate keemilist korrosiooni ja kuuma kandja mõju kahjulikke mõjusid.

Selle protsessi rakendamisega saab pooljuhtide ja mikrokiipide elutsüklit oluliselt pikendada ja täiustada, võimaldades toota väiksemaid ja suurema tihedusega kiipe.

Orgaaniliste valgusdioodide (OLED) deuteratsioon

OLED, lühend sõnadest Organic Light Emitting Diode, on õhukese kilega seade, mis koosneb orgaanilistest pooljuhtmaterjalidest. OLED-idel on traditsiooniliste valgusdioodidega (LED) võrreldes madalam voolutihedus ja heledus. Kuigi OLED-ide tootmine on odavam kui tavaliste LED-ide puhul, ei ole nende heledus ja eluiga nii kõrged.

OLED-tehnoloogia mängu muutvate täiustuste saavutamiseks on leitud, et protiumi asendamine deuteeriumiga on paljulubav lähenemisviis. Selle põhjuseks on asjaolu, et deuteerium tugevdab keemilisi sidemeid OLED-ides kasutatavates orgaanilistes pooljuhtmaterjalides, mis toob kaasa mitmeid eeliseid: Keemiline lagunemine toimub aeglasemalt, pikendades seadme eluiga.