Deuterium on stabiili vedyn isotooppi. Tällä isotoopilla on hieman erilaiset ominaisuudet kuin sen runsain luonnollinen isotooppi (protium), ja se on arvokas monilla tieteenaloilla, mukaan lukien ydinmagneettinen resonanssispektroskopia ja kvantitatiivinen massaspektrometria. Sitä käytetään tutkimaan erilaisia ​​​​aiheita ympäristötutkimuksista sairauksien diagnosointiin.

Stabiilisilla isotooppileimattujen kemikaalien markkinoilla hinnat ovat nousseet dramaattisesti, yli 200 % viimeisen vuoden aikana. Tämä suuntaus on erityisen voimakas stabiilien isotooppileimattujen peruskemikaalien, kuten 13CO2 ja D2O, hinnoissa, jotka alkavat nousta vuoden 2022 ensimmäisellä puoliskolla. Lisäksi stabiilien isotooppileimattujen biomolekyylien, kuten glukoosin, hinnat ovat nousseet merkittävästi. tai aminohappoja, jotka ovat tärkeitä soluviljelyalustan komponentteja.

Lisääntynyt kysyntä ja vähentynyt tarjonta johtavat hintojen nousuun

Mikä tarkalleen ottaen on vaikuttanut niin merkittävästi deuteriumin tarjontaan ja kysyntään kuluneen vuoden aikana? Deuteriumleimattujen kemikaalien uudet sovellukset luovat kasvavaa kysyntää deuteriumille.

Aktiivisten farmaseuttisten aineiden deuterointi (API)

Deuterium (D, deuterium) atomeilla on estävä vaikutus ihmiskehon lääkeaineenvaihduntaan. Sen on osoitettu olevan turvallinen ainesosa terapeuttisissa lääkkeissä. Deuteriumin ja protiumin samankaltaisten kemiallisten ominaisuuksien vuoksi deuteriumia voidaan käyttää protiumin korvikkeena joissakin lääkkeissä.

Deuteriumin lisääminen ei vaikuta merkittävästi lääkkeen terapeuttiseen vaikutukseen. Aineenvaihduntatutkimukset ovat osoittaneet, että deuteriumia sisältävät lääkkeet säilyttävät yleensä täyden tehon ja tehon. Deuteriumia sisältävät lääkkeet metaboloituvat kuitenkin hitaammin, mikä usein johtaa pitkäaikaisiin vaikutuksiin, pienempiin tai harvempiin annoksiin ja vähemmän sivuvaikutuksia.

Miten deuteriumilla on lääkeaineenvaihduntaa hidastava vaikutus? Deuterium pystyy muodostamaan vahvempia kemiallisia sidoksia lääkemolekyyleihin verrattuna protiumiin. Koska lääkkeiden aineenvaihduntaan liittyy usein tällaisten sidosten katkeaminen, vahvemmat sidokset tarkoittavat hitaampaa lääkeaineenvaihduntaa.

Deuteriumoksidia käytetään lähtöaineena erilaisten deuteriumleimattujen yhdisteiden, mukaan lukien deuteroidut vaikuttavat farmaseuttiset aineosat, tuottamiseksi.

Deuteroitu kuituoptinen kaapeli

Kuituoptiikan valmistuksen loppuvaiheessa kuituoptiset kaapelit käsitellään deuteriumkaasulla. Tietyntyyppiset optiset kuidut ovat alttiita optisen suorituskyvyn heikkenemiselle, mikä johtuu kemiallisista reaktioista kaapelissa tai sen ympärillä olevien atomien kanssa.

Tämän ongelman lievittämiseksi deuteriumilla korvataan osa kuituoptisissa kaapeleissa olevasta protiumista. Tämä korvaaminen vähentää reaktionopeutta ja estää valonläpäisyn heikkenemisen, mikä pidentää lopulta kaapelin käyttöikää.

Piipuolijohteiden ja mikrosirujen deuterointi

Deuterium-protium-vaihtoprosessia deuteriumkaasulla (deuterium 2 ; D 2 ) käytetään piipuolijohteiden ja mikrosirujen valmistuksessa, joita käytetään usein piirilevyissä. Deuteriumhehkutusta käytetään protiumatomien korvaamiseen deuteriumilla estämään sirupiirien kemiallista korroosiota ja kuumakantajavaikutusten haitallisia vaikutuksia.

Toteuttamalla tämä prosessi puolijohteiden ja mikrosirujen elinkaarta voidaan merkittävästi pidentää ja parantaa, jolloin voidaan valmistaa pienempiä ja tiheämpiä siruja.

Orgaanisten valodiodien (OLED) deuterointi

OLED, lyhenne sanoista Organic Light Emitting Diode, on ohutkalvolaite, joka koostuu orgaanisista puolijohdemateriaaleista. OLEDien virrantiheydet ja kirkkaus ovat alhaisemmat verrattuna perinteisiin valodiodeihin (LED). Vaikka OLEDit ovat halvempia valmistaa kuin perinteiset LEDit, niiden kirkkaus ja käyttöikä eivät ole yhtä korkeat.

Jotta OLED-teknologiassa saavutettaisiin pelin mullistavia parannuksia, protiumin korvaaminen deuteriumilla on todettu lupaavaksi lähestymistavaksi. Tämä johtuu siitä, että deuterium vahvistaa kemiallisia sidoksia OLED:issä käytetyissä orgaanisissa puolijohdemateriaaleissa, mikä tuo mukanaan useita etuja: Kemiallinen hajoaminen tapahtuu hitaammin, mikä pidentää laitteen käyttöikää.