Deuteris yra stabilus vandenilio izotopas. Šis izotopas pasižymi šiek tiek kitokiomis savybėmis nei gausiausias natūralus izotopas (protis) ir yra vertingas daugelyje mokslo disciplinų, įskaitant branduolinio magnetinio rezonanso spektroskopiją ir kiekybinę masių spektrometriją. Jis naudojamas įvairioms temoms tirti – nuo ​​aplinkos tyrimų iki ligų diagnozavimo.

Stabiliais izotopais žymėtų cheminių medžiagų rinkoje per pastaruosius metus smarkiai išaugo kainos – daugiau nei 200 %. Ši tendencija ypač ryški pagrindinių stabiliais izotopais žymėtų cheminių medžiagų, tokių kaip 13CO2 ir D2O, kainose, kurios pradėjo kilti 2022 m. pirmąjį pusmetį. Be to, gerokai išaugo stabiliais izotopais žymėtų biomolekulių, tokių kaip gliukozė ar aminorūgštys, kurios yra svarbūs ląstelių kultūros terpių komponentai, kainos.

Padidėjusi paklausa ir sumažėjusi pasiūla lemia aukštesnes kainas

Kas tiksliai per pastaruosius metus turėjo tokį didelį poveikį deuterio pasiūlai ir paklausai? Nauji deuteriu žymėtų cheminių medžiagų panaudojimo būdai didina deuterio paklausą.

Veikliųjų farmacinių medžiagų (API) deuteracija

Deuterio (D, deuteris) atomai slopina vaistų metabolizmo greitį žmogaus organizme. Įrodyta, kad jis yra saugus ingredientas gydomuosiuose vaistuose. Atsižvelgiant į panašias deuterio ir protio chemines savybes, deuteris gali būti naudojamas kaip protio pakaitalas kai kuriuose vaistuose.

Deuterio pridėjimas reikšmingai nepaveiks vaisto terapinio poveikio. Metabolizmo tyrimai parodė, kad deuterio turintys vaistai paprastai išlaiko visą veiksmingumą ir stiprumą. Tačiau deuterio turintys vaistai metabolizuojami lėčiau, todėl dažnai pasireiškia ilgesnis poveikis, mažesnės dozės ir mažiau šalutinių poveikių.

Kaip deuteris lėtina vaistų metabolizmą? Deuteris geba sudaryti stipresnius cheminius ryšius vaistų molekulėse, palyginti su protiumu. Atsižvelgiant į tai, kad vaistų metabolizmas dažnai apima tokių ryšių nutrūkimą, stipresni ryšiai reiškia lėtesnį vaistų metabolizmą.

Deuterio oksidas naudojamas kaip pradinė medžiaga įvairiems deuteriu žymėtiems junginiams, įskaitant deuteruotus veikliuosius farmacinius ingredientus, gaminti.

Deuteruotas šviesolaidinis kabelis

Paskutiniame šviesolaidžių gamybos etape šviesolaidžių kabeliai apdorojami deuterio dujomis. Kai kurių tipų optinių skaidulų optinės savybės gali pablogėti dėl cheminių reakcijų su kabelyje arba aplink jį esančiais atomais.

Siekiant išspręsti šią problemą, deuteris naudojamas pakeisti dalį šviesolaidiniuose kabeliuose esančio protio. Šis pakeitimas sumažina reakcijos greitį ir apsaugo nuo šviesos pralaidumo pablogėjimo, galiausiai pailgindamas kabelio tarnavimo laiką.

Silicio puslaidininkių ir mikroschemų deuteracija

Deuterio ir protio mainų su deuterio dujomis (deuteris 2 ; D 2 ) procesas naudojamas gaminant silicio puslaidininkius ir mikroschemas, kurios dažnai naudojamos spausdintinėse plokštėse. Deuterio atkaitinimas naudojamas protio atomams pakeisti deuteriu, siekiant išvengti lustų grandinių cheminės korozijos ir žalingo karštųjų krūvininkų efektų poveikio.

Įgyvendinant šį procesą, puslaidininkių ir mikroschemų gyvavimo ciklas gali būti žymiai pailgintas ir pagerintas, leidžiant gaminti mažesnius ir didesnio tankio lustus.

Organinių šviesos diodų (OLED) deuteracija

OLED, santrumpa „Organic Light Emitting Diode“, yra plonasluoksnis įtaisas, sudarytas iš organinių puslaidininkinių medžiagų. OLED turi mažesnį srovės tankį ir ryškumą, palyginti su tradiciniais šviesos diodais (LED). Nors OLED gamyba yra pigesnė nei įprastų LED, jų ryškumas ir tarnavimo laikas nėra tokie dideli.

Siekiant revoliucinių OLED technologijos patobulinimų, perspektyvus būdas yra pakeisti protiumą deuteriu. Taip yra todėl, kad deuteris sustiprina cheminius ryšius organinėse puslaidininkinėse medžiagose, naudojamose OLED, o tai suteikia keletą privalumų: cheminis skaidymas vyksta lėčiau, todėl pailgėja įrenginio tarnavimo laikas.