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

Trg kemikalij, označenih s stabilnimi izotopi, je v zadnjem letu doživel dramatično zvišanje 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 začnejo rasti v prvi polovici leta 2022. Poleg tega je prišlo do znatnega povečanja biomolekul, označenih s stabilnimi izotopi, kot je glukoza ali aminokisline, ki so pomembne sestavine medijev celične kulture.

Povečano povpraševanje in zmanjšana ponudba vodita v višje cene

Kaj natančno je imelo tako pomemben vpliv na ponudbo in povpraševanje po devteriju v zadnjem letu? Nove uporabe kemikalij, označenih z devterijem, ustvarjajo vse večje povpraševanje po devteriju.

Devteracija aktivnih farmacevtskih sestavin (API)

Atomi devterija (D, devterij) imajo zaviralni učinek na hitrost presnove zdravil v človeškem telesu. Izkazalo se 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 metabolizma so pokazale, da zdravila, ki vsebujejo devterij, na splošno ohranijo polno moč in moč. Vendar pa se zdravila, ki vsebujejo devterij, presnavljajo počasneje, kar pogosto povzroči dolgotrajnejše učinke, manjše ali manjše odmerke in manj stranskih učinkov.

Kako ima devterij upočasnitveni učinek na presnovo zdravil? Devterij je v primerjavi s protijem sposoben tvoriti močnejše kemične vezi znotraj molekul zdravila. Glede na to, da presnova zdravil pogosto vključuje pretrganje takih vezi, močnejše vezi pomenijo počasnejšo presnovo zdravil.

Devterijev oksid se uporablja kot izhodiščni material za generiranje različnih spojin, označenih z devterijem, vključno z devteriranimi aktivnimi farmacevtskimi sestavinami.

Optični kabel iz devteriranih vlaken

V končni fazi izdelave optičnih vlaken se kabli iz optičnih vlaken obdelajo s plinom devterijem. Določene vrste optičnih vlaken so dovzetne za poslabšanje njihove optične zmogljivosti, pojav, ki ga povzročijo kemične reakcije z atomi, ki se nahajajo v kablu ali okoli njega.

Da bi ublažili to težavo, se z devterijem nadomesti nekaj protija, ki je prisoten v kablih z optičnimi vlakni. Ta zamenjava zmanjša hitrost reakcije in prepreči poslabšanje prepustnosti svetlobe, kar na koncu podaljša življenjsko dobo kabla.

Devteracija silicijevih polprevodnikov in mikročipov

Postopek izmenjave devterij-protij s plinom 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 učinkov vročega nosilca.

Z uvedbo tega procesa se lahko bistveno podaljša in izboljša življenjski cikel polprevodnikov in mikročipov, kar omogoča izdelavo manjših čipov z večjo gostoto.

Devteracija organskih svetlečih diod (OLED)

OLED, akronim za Organic Light Emitting Diode, je tankoplastna naprava, sestavljena iz organskih polprevodniških materialov. OLED imajo manjšo gostoto toka in svetlost v primerjavi s tradicionalnimi svetlečimi diodami (LED). Medtem ko so OLED cenejši za proizvodnjo kot običajne LED, njihova svetlost in življenjska doba nista tako visoki.

Da bi dosegli pomembne izboljšave v tehnologiji OLED, se je izkazalo, da je obetaven pristop zamenjava protija z devterijem. To je zato, ker devterij krepi kemične vezi v organskih polprevodniških materialih, ki se uporabljajo v OLED, kar prinaša številne prednosti: Kemična razgradnja poteka počasneje, kar podaljša življenjsko dobo naprave.