Дейтерій – це стабільний ізотоп водню. Цей ізотоп має дещо інші властивості, ніж його найпоширеніший природний ізотоп (протій), і є цінним у багатьох наукових дисциплінах, включаючи спектроскопію ядерного магнітного резонансу та кількісну мас-спектрометрію. Він використовується для вивчення різноманітних тем, від досліджень навколишнього середовища до діагностики захворювань.

Ринок хімічних речовин, мічених стабільними ізотопами, за останній рік різко зріс на понад 200%. Ця тенденція особливо виражена в цінах на основні хімічні речовини, мічені стабільними ізотопами, такі як 13CO2 та D2O, які почали зростати в першій половині 2022 року. Крім того, спостерігається значне зростання цін на біомолекули, мічені стабільними ізотопами, такі як глюкоза або амінокислоти, які є важливими компонентами середовищ для культивування клітин.

Збільшення попиту та зменшення пропозиції призводять до зростання цін

Що саме мало такий значний вплив на пропозицію та попит на дейтерій протягом минулого року? Нові способи застосування хімічних речовин, мічених дейтерієм, створюють зростаючий попит на дейтерій.

Дейтерування активних фармацевтичних інгредієнтів (АФІ)

Атоми дейтерію (D, дейтерій) мають гальмівний вплив на швидкість метаболізму ліків в організмі людини. Було показано, що він є безпечним інгредієнтом у терапевтичних препаратах. З огляду на подібні хімічні властивості дейтерію та протію, дейтерій може використовуватися як замінник протію в деяких ліках.

Додавання дейтерію суттєво не впливає на терапевтичний ефект препарату. Дослідження метаболізму показали, що препарати, що містять дейтерій, зазвичай зберігають повну ефективність та ефективність. Однак препарати, що містять дейтерій, метаболізуються повільніше, що часто призводить до більш тривалих ефектів, менших або менших доз та меншої кількості побічних ефектів.

Як дейтерій уповільнює метаболізм ліків? Дейтерій здатний утворювати міцніші хімічні зв'язки в молекулах ліків порівняно з протієм. Враховуючи, що метаболізм ліків часто включає розрив таких зв'язків, міцніші зв'язки означають повільніший метаболізм ліків.

Оксид дейтерію використовується як вихідний матеріал для отримання різних сполук, мічених дейтерієм, включаючи дейтеровані активні фармацевтичні інгредієнти.

Дейтерована оптоволоконна кабель

На завершальному етапі виробництва оптоволоконних кабелів їх обробляють газоподібним дейтерієм. Деякі типи оптичних волокон схильні до погіршення своїх оптичних характеристик, явища, спричиненого хімічними реакціями з атомами, розташованими всередині кабелю або навколо нього.

Щоб вирішити цю проблему, дейтерій використовується для заміни частини протію, присутнього у волоконно-оптичних кабелях. Ця заміна знижує швидкість реакції та запобігає погіршенню передачі світла, що зрештою продовжує термін служби кабелю.

Дейтерування кремнієвих напівпровідників та мікрочіпів

Процес обміну дейтерію-протію за допомогою газоподібного дейтерію (дейтерій 2 ; D 2 ) використовується у виробництві кремнієвих напівпровідників та мікрочіпів, які часто використовуються в друкованих платах. Відпал дейтерію використовується для заміни атомів протію на дейтерій, щоб запобігти хімічній корозії мікросхем та шкідливому впливу ефектів гарячих носіїв заряду.

Завдяки впровадженню цього процесу життєвий цикл напівпровідників і мікрочіпів можна значно подовжити та покращити, що дозволить виготовляти менші та щільніші чіпи.

Дейтерування органічних світлодіодів (OLED)

OLED, абревіатура від Organic Light Emitting Diode (органічний світлодіод), — це тонкоплівковий пристрій, що складається з органічних напівпровідникових матеріалів. OLED мають нижчу щільність струму та яскравість порівняно з традиційними світлодіодами (LED). Хоча OLED дешевші у виробництві, ніж звичайні світлодіоди, їхня яскравість та термін служби не такі високі.

Для досягнення революційних удосконалень у технології OLED було визнано перспективним підходом заміна протію на дейтерій. Це пояснюється тим, що дейтерій зміцнює хімічні зв'язки в органічних напівпровідникових матеріалах, що використовуються в OLED, що має кілька переваг: хімічний розпад відбувається повільніше, що продовжує термін служби пристрою.