Ang Deuterium ay isang matatag na isotope ng hydrogen. Ang isotope na ito ay may bahagyang kakaibang mga katangian mula sa pinakamaraming natural na isotope nito (protium), at mahalaga sa maraming disiplina sa agham, kabilang ang nuclear magnetic resonance spectroscopy at quantitative mass spectrometry. Ginagamit ito upang pag-aralan ang iba't ibang paksa, mula sa mga pag-aaral sa kapaligiran hanggang sa pagsusuri ng sakit.

Ang merkado para sa mga kemikal na may label na stable isotope ay nakakita ng matinding pagtaas ng presyo na mahigit 200% sa nakalipas na taon. Ang trend na ito ay partikular na kitang-kita sa mga presyo ng mga pangunahing kemikal na may label na stable isotope tulad ng 13CO2 at D2O, na nagsisimulang tumaas sa unang kalahati ng 2022. Bukod pa rito, nagkaroon ng malaking pagtaas sa mga biomolecule na may label na stable isotope tulad ng glucose o amino acid na mahahalagang bahagi ng cell culture media.

Ang pagtaas ng demand at pagbaba ng supply ay nagdudulot ng mas mataas na presyo

Ano nga ba ang eksaktong nagkaroon ng ganitong kalaking epekto sa suplay at demand ng deuterium sa nakalipas na taon? Ang mga bagong aplikasyon ng mga kemikal na may label na deuterium ay lumilikha ng lumalaking demand para sa deuterium.

Pag-alis ng mga aktibong sangkap ng parmasyutiko (API)

Ang mga atomo ng Deuterium (D, deuterium) ay may epektong pumipigil sa bilis ng metabolismo ng gamot sa katawan ng tao. Ito ay naipakita na isang ligtas na sangkap sa mga gamot na panterapeutika. Dahil sa magkatulad na kemikal na katangian ng deuterium at protium, ang deuterium ay maaaring gamitin bilang pamalit sa protium sa ilang mga gamot.

Ang therapeutic effect ng gamot ay hindi lubos na maaapektuhan ng pagdaragdag ng deuterium. Ipinakita ng mga pag-aaral sa metabolismo na ang mga gamot na naglalaman ng deuterium sa pangkalahatan ay nananatili ang buong potency at potency. Gayunpaman, ang mga gamot na naglalaman ng deuterium ay mas mabagal na na-metabolize, na kadalasang nagreresulta sa mas pangmatagalang epekto, mas maliit o mas kaunting dosis, at mas kaunting side effect.

Paano nagkakaroon ng epekto ang deuterium sa pagbagal ng metabolismo ng gamot? Ang Deuterium ay may kakayahang bumuo ng mas malakas na mga kemikal na bono sa loob ng mga molekula ng gamot kumpara sa protium. Dahil ang metabolismo ng mga gamot ay kadalasang kinabibilangan ng pagsira ng mga naturang bono, ang mas malakas na bono ay nangangahulugan ng mas mabagal na metabolismo ng gamot.

Ang deuterium oxide ay ginagamit bilang panimulang materyal para sa pagbuo ng iba't ibang deuterium-labeled compounds, kabilang ang mga deuterated active pharmaceutical ingredients.

Deuterated Fiber Optic Cable

Sa huling yugto ng paggawa ng fiber optic, ang mga fiber optic cable ay ginagamot gamit ang deuterium gas. Ang ilang uri ng optical fiber ay madaling kapitan ng pagkasira ng kanilang optical performance, isang penomenong dulot ng mga kemikal na reaksyon sa mga atomo na matatagpuan sa loob o paligid ng cable.

Upang maibsan ang problemang ito, ginagamit ang deuterium upang palitan ang ilan sa protium na nasa mga fiber optic cable. Binabawasan ng pagpapalit na ito ang bilis ng reaksyon at pinipigilan ang pagkasira ng transmisyon ng liwanag, na sa huli ay nagpapahaba sa buhay ng kable.

Deterasyon ng mga silicon semiconductor at microchip

Ang proseso ng pagpapalitan ng deuterium-protium gamit ang deuterium gas (deuterium 2; D 2) ay ginagamit sa produksyon ng mga silicon semiconductor at microchip, na kadalasang ginagamit sa mga circuit board. Ginagamit ang deuterium annealing upang palitan ang mga atomo ng protium ng deuterium upang maiwasan ang kemikal na kalawang ng mga chip circuit at mga mapaminsalang epekto ng mga epekto ng mainit na carrier.

Sa pamamagitan ng pagpapatupad ng prosesong ito, ang siklo ng buhay ng mga semiconductor at microchip ay maaaring mapalawig at mapabuti nang malaki, na magbibigay-daan sa paggawa ng mas maliliit at mas mataas na densidad na mga chip.

Deuterasyon ng mga Organic Light Emitting Diode (OLED)

Ang OLED, isang akronim para sa Organic Light Emitting Diode, ay isang manipis na film device na binubuo ng mga organikong materyales na semiconductor. Ang mga OLED ay may mas mababang current densities at brightness kumpara sa mga tradisyonal na light emitting diode (LED). Bagama't mas mura ang paggawa ng mga OLED kaysa sa mga kumbensyonal na LED, ang kanilang brightness at lifetime ay hindi kasingtaas.

Upang makamit ang mga pagbabagong-anyo sa teknolohiya ng OLED, ang pagpapalit ng protium ng deuterium ay natuklasang isang magandang paraan. Ito ay dahil pinapalakas ng deuterium ang mga kemikal na ugnayan sa mga organikong materyales na semiconductor na ginagamit sa mga OLED, na nagdudulot ng ilang mga bentahe: Ang pagkasira ng kemikal ay nangyayari sa mas mabagal na bilis, na nagpapahaba sa buhay ng aparato.