Devterij je stabilen izotop vodika. Ta izotop ima nekoliko drugačne lastnosti od svojega najpogostejšega naravnega izotopa (protija) in je dragocen v številnih znanstvenih disciplinah, vključno z jedrsko magnetno resonančno spektroskopijo in kvantitativno masno spektrometrijo. Uporablja se za preučevanje različnih tem, od okoljskih študij do diagnosticiranja bolezni.

Trg kemikalij, označenih s stabilnimi izotopi, je v zadnjem letu doživel dramatično povišanje cen za več kot 200 %. Ta trend je še posebej izrazit pri cenah osnovnih kemikalij, označenih s stabilnimi izotopi, kot sta 13CO2 in D2O, ki so začele naraščati v prvi polovici leta 2022. Poleg tega se je znatno povečalo število biomolekul, označenih s stabilnimi izotopi, kot sta glukoza ali aminokisline, ki so pomembne sestavine gojišč za celične kulture.

Povečano povpraševanje in zmanjšana ponudba vodita do višjih cen

Kaj točno je v preteklem letu tako pomembno vplivalo na ponudbo in povpraševanje po devteriju? Nove uporabe kemikalij, označenih z devterijem, ustvarjajo naraščajoče povpraševanje po devteriju.

Devteracija aktivnih farmacevtskih sestavin (API)

Atomi devterija (D, devterij) imajo zaviralni učinek na hitrost presnove zdravil v človeškem telesu. Dokazano je, da je varna sestavina v terapevtskih zdravilih. Glede na podobne kemijske lastnosti devterija in protija se lahko devterij uporablja kot nadomestek za protij v nekaterih zdravilih.

Dodatek devterija ne bo bistveno vplival na terapevtski učinek zdravila. Študije presnove so pokazale, da zdravila, ki vsebujejo devterij, na splošno ohranijo polno učinkovitost in učinkovitost. Vendar pa se zdravila, ki vsebujejo devterij, presnavljajo počasneje, kar pogosto povzroči dolgotrajnejše učinke, manjše ali manjše odmerke in manj stranskih učinkov.

Kako devterij upočasnjuje presnovo zdravil? Devterij je v primerjavi s protijem sposoben tvoriti močnejše kemične vezi znotraj molekul zdravil. Glede na to, da presnova zdravil pogosto vključuje prekinitev takšnih vezi, močnejše vezi pomenijo počasnejšo presnovo zdravil.

Devterijev oksid se uporablja kot izhodna snov za pridobivanje različnih devterijem označenih spojin, vključno z devterijem označenimi aktivnimi farmacevtskimi sestavinami.

Devteriran optični kabel

V zadnji fazi proizvodnje optičnih vlaken se optični kabli obdelajo z devterijem. Nekatere vrste optičnih vlaken so dovzetne za degradacijo svojih optičnih lastnosti, kar je pojav, ki ga povzročajo kemične reakcije z atomi, ki se nahajajo v kablu ali okoli njega.

Za ublažitev te težave se za nadomestitev dela protija, prisotnega v optičnih kablih, uporablja devterij. Ta zamenjava zmanjša hitrost reakcije in prepreči poslabšanje prenosa svetlobe, kar na koncu podaljša življenjsko dobo kabla.

Devteracija silicijevih polprevodnikov in mikročipov

Postopek izmenjave devterija in protija z devterijem (devterij 2 ; D 2 ) se uporablja pri proizvodnji silicijevih polprevodnikov in mikročipov, ki se pogosto uporabljajo v tiskanih vezjih. Žarjenje z devterijem se uporablja za zamenjavo atomov protija z devterijem, da se prepreči kemična korozija vezij čipov in škodljivi učinki vročih nosilcev naboja.

Z uvedbo tega postopka se lahko življenjski cikel polprevodnikov in mikročipov znatno podaljša in izboljša, kar omogoča izdelavo manjših in bolj gostotnih čipov.

Devteracija organskih svetlečih diod (OLED)

OLED, kratica za organsko svetlečo diodo (Organic Light Emitting Diode), je tankoplastna naprava, sestavljena iz organskih polprevodniških materialov. OLED-i imajo nižjo gostoto toka in svetlost v primerjavi s tradicionalnimi svetlečimi diodami (LED). Čeprav je proizvodnja OLED-ov cenejša od običajnih LED-diod, njihova svetlost in življenjska doba nista tako visoki.

Za doseganje prelomnih izboljšav v tehnologiji OLED se je zamenjava protija z devterijem izkazala za obetaven pristop. Devterij namreč krepi kemične vezi v organskih polprevodniških materialih, ki se uporabljajo v OLED-ih, kar prinaša več prednosti: Kemična razgradnja poteka počasneje, kar podaljšuje življenjsko dobo naprave.